精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑、静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点从静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m、m2=2m、m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因素μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离S是多少?(设船足够长)
分析:对木块、小车、小车组成的系统,运用机械能守恒和水平方向上动量守恒求出木块运动到B点时物块的速度和船与车的共同速度,当车停止在BC段上时,结合动量守恒定律和能量守恒定律求出木块在BC面上滑行的距离.
解答:解:A到B,由木块、小车、小船构成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒.
设:木块在B点时,木块的速度为v1(向右),船与小车的共同速度为v2(向左):mgh=
1
2
m
v
2
1
+
1
2
×5m
v
2
2
  ①
mv1=5mv2  ②
解①、②得:v1=
5gh
3
v2=
gh
15

木块在BC间滑动时,由木块、小车组成的系统水平方向动量守恒,能量守恒.设该系统最终的共同速度为v3,以v1的方向为正方向.
根据动量守恒定律得,mv1-2mv2=3mv3 ③
根据能量守恒定律得,
1
2
m
v
2
1
+
1
2
2m
v
2
2
-
1
2
3m
v
2
3
=μmgs
 ④
解③、④得s=
16
15
h

答:木块在BC面上滑行的距离S是
16h
15
点评:本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,以及机械能守恒定律,综合性较强,对学生的能力要求较高,需加强这方面的训练.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑、静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2004全国各省市高考模拟试题汇编·物理 题型:038

如图所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑、静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点从静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=1m、m2=2m、m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因素μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离S是多少?(设船足够长)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2010-2011学年广西桂林中学高三12月月考(理综)物理部分 题型:选择题

如图所示,光滑弧形轨道F端与水平传送带光滑连接,轨道上A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h把一物体放在A点由静止释放,若传送带不动,物体滑上传送带后,从右端B水平飞离,落在地面上P点,B、P的水平距离OP为x,若传送带沿顺时针方向转动,传送带速度为v,则下列说法正确的是

A.两次传送带对物体所做的功一定不等

B.两次传送带对物体所做的功一定相等

C.传送带沿顺时针方向转动时,物体滑上传送带后有可能仍落在地面上的P点

D.传送带沿顺时针方向转动时,物体滑上传 送带后有可能落在P点左边

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑弧形轨道F端与水平传送带光滑连接,轨道上A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h把一物体放在A点由静止释放,若传送带不动,物体滑上传送带后,从右端B水平飞离,落在地面上P点,B、P的水平距离OP为x,若传送带沿顺时针方向转动,传送带速度为v,则下列说法正确的是

A.两次传送带对物体所做的功一定不等

B.两次传送带对物体所做的功一定相等

C.传送带沿顺时针方向转动时,物体滑上传送带后有可能仍落在地面上的P点

D.传送带沿顺时针方向转动时,物体滑上传 送带后有可能落在P点左边

查看答案和解析>>

同步练习册答案