水平放置的轻弹簧左端固定,小物块P(可视为质点)置于水平桌面的A点并与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧处于原长,现用力缓慢地向左水平推P至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

水平放置的轻弹簧左端固定,小物块P(可视为质点)置于水平桌面的A点并与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧处于原长,现用力缓慢地向左水平推PB点(弹簧仍在弹性限度内),推力做的功是6J,撤去推力后,P沿桌面滑到一辆停在光滑水平地面、紧靠水平桌边缘的平板小车Q上,小车的上表面与桌面在同一水平面上,已知P的质量为m=1kgQ的质量为M=4kgA、B间距L1=20cmA离桌边沿C的距离L2=60cmP与桌面间的动摩擦因数为μ1=0.4,g=10ms2,物块P滑出小车Q时的速度υ1=0.8ms,小车QL3=50cm.求:
(1)小物块P在桌边沿C的速度大小υc=?
(2)小物块P与小车Q上表面间的动摩擦因数μ2=? 
(3)小物块P在小车上表面上运动的过程中,小车通过的距离?

◎ 答案

(1)滑块在从ABBAAC的整个过程中,设弹簧做功为W1,外力做功 为W2,摩擦力做功为W3,则 W1=0.......①
W2=6J......................②
W31mg(L1+L1+L2)………③
W3= ― 4J...................④
根据功能关系有: W1+W2+W3==……⑤
解得υc=2m/s................⑥
(2)设物块滑出小车后小车的速度为υ2,根据动量守恒定律 mυc===mυ1+Mυ2.......⑦
解得υ2==0.3m/s..............⑧
由能量守恒得μ2mgL3==.................⑨
解得μ2==0.3..................................。......⑩
(3)设小车的加速度为a,通过的距离为l,则.......................11
由υ22=2aL.............12
L==..................................。......13
评分标准:本题满分10分,其中1问各4分,2问3分,3问3分。

◎ 解析

本题综合考查动量守恒和功能关系,先根据功能关系求出P到达C的瞬时速度,当C滑上小车后,系统动量守恒,系统机械能的损失完全转化为克服摩擦力做功,由功能关系求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“水平放置的轻弹簧左端固定,小物块P(可视为质点)置于水平桌面的A点并与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧处于原长,现用力缓慢地向左水平推P至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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