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2015-2016学年广东省江门市台山市华侨中学高三(上)物理测试卷(6)
一、单项选择题:每题6分,30分
1.2013年修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》于2013年1月1日正式施行,司机闯黄灯要扣6分,被称为“史上最严交规”.某小轿车驾驶员看到绿灯开始闪时,经短暂思考后开始刹车,小轿车在黄灯刚亮时恰停在停车线上,如图所示.若绿灯开始闪烁时小轿车距停车线距离L=10.5m,则绿灯开始闪烁到黄灯刚亮的时间t0为( )
A.0.5s B.1.5s C.3s D.3.5s
2.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点a的时间间隔为Ta,两次经过一个较高点b的时间间隔为Tb,则a、b之间的距离为( )
A. g(Ta2﹣Tb2) B. g(Ta2﹣Tb2) C. g(Ta2﹣Tb2) D. g(Ta2+Tb2)
3.将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反.该过程的v﹣t图象如图所示,g取10m/s2.说法中正确的是( )
A.小球上升过程损失的动能等于下落过程中的增加的动能
B.小球重力和阻力之比为1:5
C.小球上升与下落所用时间之比为2:3
D.小球上升过程,处于失重状态
4.如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳上的拉力将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
5.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断错误的是( )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
二、多项选择题:每题6分,共18分.
6.如图所示,一质量为m(可视为质点)的物块以一定的初速度v0从斜面底端向上运动,恰能滑行到斜面顶端.设物块与斜面间的动摩擦因数一定,斜面的高度h和底边长度x可独立调节(斜边长随之改变),下列说法正确的是( )
A.若只增大m,物块不能滑到斜面顶端
B.若只增大h,物块不能滑到斜面顶端,但上滑最大高度一定增大
C.若只增大x,物块不能滑到斜面顶端,但滑行水平距离一定增大
D.若再施加一个水平向右的恒力,物块一定从斜面顶端滑出
7.两颗地球工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是( )
A.这2颗卫星的加速度大小相等,均为
B.卫星1由位置A第一次运动到位置B所需的时间为
C.卫星1向后喷气,瞬间加速后,就能追上卫星2
D.卫星1向后喷气,瞬间加速后,绕地运行周期变长
8.如图所示,A、B两物块的质量皆为m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为4μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则( )
A.当F<4μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=7μmg时,A的加速度为3μg
C.当F>8μmg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg
三.非选择题
9.如图a所示,用铁架台、弹簧和多个质量相同且已知质量的钩码,做探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.
①为完成实验,还需要的实验器材有: .
②图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F﹣x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为 N/m,图线不过原点的原因是由于 .
10.为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图1所示的实验装置.
(1)实验时,一定要进行的操作是 .
A.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M.
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数.
D.改变钩码的质量,打出几条纸带.
(2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,计数点间的距离如图2所示.根据图中数据计算的点4的速度为v= m/s,加速度a= m/s2 (均保留三位有效数字).
(3)以拉力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a﹣F图象是一条直线,测得图线的斜率为k,则小车的质量为 .
11.如图所示的游戏装置中,一高度为h的固定杆的顶部固定一光滑弧形轨道,一处于水平面内的圆盘可绕固定杆转动,圆盘上距圆盘中心为L的O1处有一小圆孔.现让圆盘匀速转动,当过OO1的直线处于轨道AB正下方且O1在杆右侧时,将小球从A点静止释放,小球经导轨从B点水平抛出后恰好穿过圆孔O1,已知小球由A点到B点的时间为t0,不计空气阻力.求:
(1)A、B间的竖直高度差;
(2)圆盘转动的角速度.
12.下列说法正确的是( )
A.某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为3.8天
B.在单缝衍射实验中,假设只让一个光子通过单缝,则该光子可能落在暗条纹处
C.一群氢原子从n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出两种频率的光子
D.已知能使某金属发生光电效应的极限频率为ν0,则当频率为2ν0的单色光照射该金属时,光电子的最大初动能为2hν0
E. He+Al→P+n是原子核的人工转变方程
13.如图,一长木板位于光滑水平面上,长木板的左端固定一挡板,木板和挡板的总质量为M=3.0kg,木板的长度为L=1.5m.在木板右端有一小物块,其质量m=1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态.现令小物块以初速度v0沿木板向左滑动,重力加速度g取10m/s2.
①若小物块刚好能运动到左端挡板处,求v0的大小;
②若初速度v0=3m/s,小物块与挡板相撞后,恰好能回到右端而不脱离木板,求碰撞过程中损失的机械能.
2015-2016学年广东省江门市台山市华侨中学高三(上)物理测试卷(6)
参考答案与试题解析
一、单项选择题:每题6分,30分
1.2013年修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》于2013年1月1日正式施行,司机闯黄灯要扣6分,被称为“史上最严交规”.某小轿车驾驶员看到绿灯开始闪时,经短暂思考后开始刹车,小轿车在黄灯刚亮时恰停在停车线上,如图所示.若绿灯开始闪烁时小轿车距停车线距离L=10.5m,则绿灯开始闪烁到黄灯刚亮的时间t0为( )
A.0.5s B.1.5s C.3s D.3.5s
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移,能根据图象读取有用信息知位移x=L=10.5.
【解答】解:在反应时间内小轿车匀速运动的距离为:x=v0△t=6×0.5 m=3 m,
则小轿车匀减速运动的距离为:L﹣x=(t0﹣0.5),
解得:t0=3 s,故C正确.
故选:C
2.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点a的时间间隔为Ta,两次经过一个较高点b的时间间隔为Tb,则a、b之间的距离为( )
A. g(Ta2﹣Tb2) B. g(Ta2﹣Tb2) C. g(Ta2﹣Tb2) D. g(Ta2+Tb2)
【考点】竖直上抛运动.
【分析】
物体做竖直上抛运动,上下两个过程具有对称性,可以利用对称来解,可以得到物体从最高点到A点的时间为Ta,从最高点到B点的时间为Tb,因物体从最高点出发初速度为0,作自由落体运动,由位移公式求解即可.
【解答】解:小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,
物体从最高点自由下落到A点的时间为Ta,
物体从最高点自由下落到B点的时间为Tb,
竖直上抛运动的加速度a=g,由匀变速直线运动的位移公式:x=at2可得:
最高点到A点的距离为:ha=gTa2①
最高点到B点的距离为:hb=gTb2②
a点在b点下方,由①、②解得,ab相距△h=g(Ta2﹣Tb2).
故选:A.
3.将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反.该过程的v﹣t图象如图所示,g取10m/s2.说法中正确的是( )
A.小球上升过程损失的动能等于下落过程中的增加的动能
B.小球重力和阻力之比为1:5
C.小球上升与下落所用时间之比为2:3
D.小球上升过程,处于失重状态
【考点】功能关系;牛顿第二定律.
【分析】根据动能定理分析上升与下落动能变化量的关系.根据速度时间图线得出匀减速运动的加速度大小,根据牛顿第二定律求出阻力的大小,从而得出小球重力和阻力的比值;根据牛顿第二定律求出下降的加速度,结合位移时间公式得出上升和下落时间之比.根据加速度的方向判断小球的状态.
【解答】解:A、小球上升过程中合力等于重力与空气阻力之和,下落过程中合力等于重力与空气阻力之差,所以上升过程的合力大于下落过程的合力,而两个过程位移大小相等,小球上升合力做功较多,由动能定理知,小球上升过程损失的动能大于下落过程中的增加的动能,故B错误.
B、小球向上做匀减速运动的加速度大小 a1===12m/s2,根据牛顿第二定律得,mg+f=ma1,解得,阻力大小 f=ma1﹣mg=2m=2N,则重力和阻力大小之比为mg:f=5:1.故B错误.
C、小球下降的加速度大小 a2===8m/s2,小球上升过程的逆过程是初速度的匀加速运动,则对上升和下落两个过程,由 x=得:x相等,上升与下落所用时间之比为 ===,故C错误.
D、上升的过程中,小球的加速度向下,处于失重状态.故D正确.
故选:D
4.如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳上的拉力将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
【考点】向心力;共点力平衡的条件及其应用;决定向心力大小的因素.
【分析】在力学中,有这样一类问题:一个物体(质点)受到三个共点力(或多个共点力但可以等效为三个共点力)作用而处于平衡状态,其中一个力变化引起其它力的变化,需要判定某些力的变化情况,或确定其极值.它的求解方法对其他矢量的分析同样适用.
对球受力分析,受重力、支持力、拉力,其中重力大小方向都不变,支持力方向不变、大小变,拉力大小与方向都变,可用作图法分析.
【解答】解:对球受力分析,受重力、支持力、拉力,如图
其中重力大小方向都不变,支持力方向不变,拉力大小与方向都变,将重力按照作用效果分解
由图象可知,G1先变小后变大,G2变小
又根据共点力平衡条件
G1=F
G2=N
故拉力F先变小后变大;
故选D.
5.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断错误的是( )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用.
【分析】小球做的匀加速直线运动,根据相机的曝光的时间间隔相同,由匀变速直线运动的规律可以求得.
【解答】解:由图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的,由△x=at2 可知,a==,所以BC的说法正确;
由于时间的间隔相同,所以2点瞬时速度的大小为1、3之间的平均速度的大小,所以V2=,根据V=V0+at可知点1的速度大小是V1=V2﹣at=﹣•T=,所以A错误;
点3的瞬时速度的大小为2、4之间的平均速度的大小,所以V3=,所以D正确.
本题选错误的,故选A.
二、多项选择题:每题6分,共18分.
6.如图所示,一质量为m(可视为质点)的物块以一定的初速度v0从斜面底端向上运动,恰能滑行到斜面顶端.设物块与斜面间的动摩擦因数一定,斜面的高度h和底边长度x可独立调节(斜边长随之改变),下列说法正确的是( )
A.若只增大m,物块不能滑到斜面顶端
B.若只增大h,物块不能滑到斜面顶端,但上滑最大高度一定增大
C.若只增大x,物块不能滑到斜面顶端,但滑行水平距离一定增大
D.若再施加一个水平向右的恒力,物块一定从斜面顶端滑出
【考点】动能定理.
【分析】根据动能定理求出初速度与上升高度之间的关系式,抓住水平位移和竖直高度的关系,结合关系式分析求解.
【解答】解:A、物块以一定的初速度v0
从斜面底端沿斜面向上运动,恰能滑行到斜面顶端,
根据动能定理得,﹣mgh﹣μmghcosθ=0﹣mv,
即﹣gh﹣μghscosθ=0﹣,可见与物体的质量无关,增大m,物块仍能滑到斜面顶端.故A错误.
B、根据gh+μghscosθ=,知h增大,物块不能滑到斜面的顶端,结合gh+μghctgθ=,知h=,增大h,θ增大,则上升的最大高度增大.故B正确.
C、根据gh+μgx=,知x增大,物块不能滑到斜面的顶端,结合gxtgθ+μgx=,知x=,增大x,斜面的倾角变小,则滑行的最大距离一定增大.故C正确.
D、施加一个水平向右的恒力,恒力沿斜面方向的分力可能小于摩擦力的增加量,则物块不一定能从斜面顶端滑出.故D错误.
故选:BC.
7.两颗地球工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是( )
A.这2颗卫星的加速度大小相等,均为
B.卫星1由位置A第一次运动到位置B所需的时间为
C.卫星1向后喷气,瞬间加速后,就能追上卫星2
D.卫星1向后喷气,瞬间加速后,绕地运行周期变长
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】由G=m=mω2r=m()2r=ma,可得出r相同则速度v大小相等,v变大则r变大(做离心运动),再结合=mg,即GM=gR2(黄金代换),即可求解
【解答】解:A、根据F合=ma得,
对卫星有=ma,
取地面一物体由=mg,
联立解得a=g,故A正确.
B、根据G=m()2r①,
又GM=gR2②,
t=T③,
联立①②③可解得t=.故B正确;
C、D、若卫星1向后喷气,则其速度会增大,卫星1将做离心运动,轨道半径增大,所以周期增大,卫星1不可能追上卫星2.故C错误,D正确;
故选:ABD
8.如图所示,A、B两物块的质量皆为m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为4μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则( )
A.当F<4μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=7μmg时,A的加速度为3μg
C.当F>8μmg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg
【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.
【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力,隔离对B分析求出整体相对滑动时的临界加速度,通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力.然后通过整体法隔离法逐项分析.
【解答】解:A、B之间的最大静摩擦力为:fmax=μmAg=4μmg,B与地面间的最大静摩擦力为:f′max=μ(mA+mB)g=2μmg,
A、当 F<4μmg 时,F<fmax,AB之间不会发生相对滑动,当2μmg<F<4μmg,由于拉力大于B与地面间的最大静摩擦力,A、B与地面间发生相对滑动;故A错误;
B、当F=7μmg时,F>4μmg;故A、B间会发生相对滑动,此时A的加速度 a═==3μg;故B正确;
C、当F>8μmg时,F>4μmg,故A、B间会发生相对滑动,故C正确;
D、当AB间发生相对滑动时,B的加速度为 a==2μg,B的加速度不会超过2μg,故D错误
故选:BC
三.非选择题
9.如图a所示,用铁架台、弹簧和多个质量相同且已知质量的钩码,做探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.
①为完成实验,还需要的实验器材有: 刻度尺 .
②图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F﹣x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为 200 N/m,图线不过原点的原因是由于 弹簧有自重 .
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.
【分析】根据实验的原理:测量弹簧的弹力和伸长的长度来选择器材.图线的斜率即为弹簧的劲度系数.由胡克定律求出K.
【解答】解:①实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺.
②图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比.
由k==200N/m.
由图可知,当F=0时,x=0.5cm,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的.
故图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.
故答案为:①刻度尺;②200;弹簧有自重
10.为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图1所示的实验装置.
(1)实验时,一定要进行的操作是 BD .
A.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M.
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数.
D.改变钩码的质量,打出几条纸带.
(2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,计数点间的距离如图2所示.根据图中数据计算的点4的速度为v= 0.314 m/s,加速度a= 0.496 m/s2 (均保留三位有效数字).
(3)以拉力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a﹣F图象是一条直线,测得图线的斜率为k,则小车的质量为 .
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【分析】(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项;
(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出点4的速度,依据逐差法可得小车加速度;
(3)小车质量不变时,加速度与拉力成正比,对a﹣F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数.
【解答】解:(1)A、本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误.
B、该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C、打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C错误;
D、改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化关系,故D正确;
故选:BD.
(2)由于两计数点间还有4个点没有画出,故两点之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.10s,
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知,
取六段距离,采用两分法,由△x=aT2可得:a==0.496m/s2.
(3)对a﹣F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,
此题,弹簧测力计的示数F为小车质量的倒数,故小车质量为m=
故答案为:(1)BD;(2)0.314;0.496;(3)
11.如图所示的游戏装置中,一高度为h的固定杆的顶部固定一光滑弧形轨道,一处于水平面内的圆盘可绕固定杆转动,圆盘上距圆盘中心为L的O1处有一小圆孔.现让圆盘匀速转动,当过OO1的直线处于轨道AB正下方且O1在杆右侧时,将小球从A点静止释放,小球经导轨从B点水平抛出后恰好穿过圆孔O1
,已知小球由A点到B点的时间为t0,不计空气阻力.求:
(1)A、B间的竖直高度差;
(2)圆盘转动的角速度.
【考点】向心力;平抛运动.
【分析】(1)小球从B点抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,已知下落的高度h可求出运动时间,水平方向做匀速直线运动,已知水平位移L,即可求出小球B点速度,从A到B的过程中,根据动能定理求解AB高度差;
(2)小球运动的总时间与圆盘转动的时间相等,可得圆盘转动的时间,考虑圆盘转动的周期性,可知圆盘转动的角度θ=n•2π,由角速度定义式求出角速度ω.
【解答】解:(1)小球从B点抛出后做平抛运动,
竖直方向上有h=,
水平方向上有L=vt,
联立解得:v=,
从A到B的过程中,根据动能定理得:
mg
解得:
(2)小球从A点运动到O1点的时间t
在这段时间内,圆盘转过的角度为θ=ωt′=n•2π(n=1,2,3,…)
联立解得ω=(n=1,2,3,…)
答:(1)A、B间的竖直高度差为;(2)圆盘转动的角速度为
(n=1,2,3,…).
12.下列说法正确的是( )
A.某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为3.8天
B.在单缝衍射实验中,假设只让一个光子通过单缝,则该光子可能落在暗条纹处
C.一群氢原子从n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出两种频率的光子
D.已知能使某金属发生光电效应的极限频率为ν0,则当频率为2ν0的单色光照射该金属时,光电子的最大初动能为2hν0
E. He+Al→P+n是原子核的人工转变方程
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度;氢原子的能级公式和跃迁;裂变反应和聚变反应.
【分析】A、经过一个半衰期,有一半质量发生衰变,从而即可求解;
B、单缝衍射实验中,暗条纹是光子到达的机会较少;
C、从n=3的激发态向较低能级跃迁,光子的种类,以来确定;
D、根据光电效应方程Ekm=hγ﹣W0知,即可求解;
E、满足质量数与质子数守恒,即可求解.
【解答】解:A、放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变,则还有没有衰变,该元素的半衰期为3.8天,故A正确;
B、单缝衍射实验中,假设只让一个光子通过单缝,则该光子可能落在暗条纹处,不过落在暗条纹机会较少,故B正确;
C、一群氢原子从n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出三种频率的光子,故C错误;
D、某金属发生光电效应的极限频率为ν0,则当频率为2ν0的单色光照射该金属时,根据光电效应方程Ekm=hγ﹣W0知,光电子的最大初动能为hν0,故D错误;
E、He+Al→P+n是原子核的人工转变方程,满足质量数与质子数守恒,故E正确;
故选:ABE
13.如图,一长木板位于光滑水平面上,长木板的左端固定一挡板,木板和挡板的总质量为M=3.0kg,木板的长度为L=1.5m.在木板右端有一小物块,其质量m=1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态.现令小物块以初速度v0沿木板向左滑动,重力加速度g取10m/s2.
①若小物块刚好能运动到左端挡板处,求v0的大小;
②若初速度v0=3m/s,小物块与挡板相撞后,恰好能回到右端而不脱离木板,求碰撞过程中损失的机械能.
【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律.
【分析】(1)小物块滑上木板后,系统在水平方向动量守恒,再根据功能关系求得物块初速度的大小;
(2)木板与物块组成的系统动量守恒,根据功能关系分析碰撞过程中损失的机械能.
【解答】解:①设木板和物块最后共同的速度为v,由动量守恒定律mv0=(m+M)v ①
对木板和物块系统,由功能关系②
由①②两式解得:v0=m/s=2m/s
②同样由动量守恒定律可知,木板和物块最后也要达到共同速度v.
设碰撞过程中损失的机械能为△E.
对木板和物块系统的整个运动过程,由功能关系
有③
由①③两式解得: =
答:①若小物块刚好能运动到左端挡板处,v0的大小为2m/s;
②若初速度v0=3m/s,小物块与挡板相撞后,恰好能回到右端而不脱离木板,碰撞过程中损失的机械能为0.375J.
2017年4月13日