高一物理题（1）在线等待解决

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/05 04:32:44
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点并与弹簧的又端接触但不相连，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，紧靠桌边沿的小车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=1kg，Q的质量为M=4kg，A,B间距L1=20cm，A离桌边沿C的距离L2=60cm，P与桌面间的动摩擦因素为u=0.4，g=10，物块P滑出小车Q时的速度V1=0.8m/s，小车Q长L3=50cm。求
1.小物块P到达桌面边沿C时的速度Vc的大小
2.小物块P与小车Q上表面间的动摩擦因素u2
3.小物块P在小车上表面上运动的过程中，小车通过的位移大小。

解：
1.
当P由A运动到B时
克服摩擦力的功 Wf1=u1mgL1=0.8 J （1）
克服弹力做的功为 W1=W-Wf1=5.2J (2)
根据动能定理 当P由B运动到C
W1-u1mg(L1+L2)=1/2mVc^2 (3)
由（1）（2）（3）得 Vc=2 m/s (4)

2.
当P滑上小车Q时 P与Q组成的系统受力为零
根据动量守恒定律 mVc=mV1 +MV2 (5)
由（4）（5）得 P滑出小车时 Q的速度V2=0.3 m/s (6)
根据能量守恒 1/2mVc^2=u2mgL3+1/2mV1^2+1/2MV2^2 (7)
由(4)(6)(7)得 u2=0.3 (8)

3.
小车Q所受的合外力为 F=u2mg=3N (9)
根据牛顿第二定律 F=ma (10)
由（8）（9）（10）得 a=0.75 m/s^2 (11)
又对小车 V2^2-0=2aS (12)
由（6）（11）（12）得 S=0.06 m

P.S.可能是你的学校水平比较高，这条题的难度适合给高三作为复习题。里面所用到的知识基本上是高三的学生才会完全掌握。

1,用能量守恒，弹性势能完全转化为动能和摩擦力做的功，
2，用动量守恒，算出小车速度，再用能量守恒，减少的能量为摩擦力做得功，从而知道动摩擦因素，
3，用匀加速直线运动的2as=v2-v2公式算出位移。

1 能量守恒

W-umgL1=(1/2)mVc^2+umg(L1+L2) -> Vc=2m/s

2 动量守恒+能量守恒

mVc=mV1+MV2
(1/2)mVc^2=(1/2)mV1^2+(1/2)MV2^2+u2*mgL3

-> u2=0.3 V2=0.3m/s

3 物体的运动规律

小车运动的