高三物理模拟题有许多,以下是一些常见的:
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领航者·高三一轮物理。
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这些试卷可以帮助高三学生复习和巩固物理知识,提高物理成绩。请注意,在做模拟题时一定要以教材和考试说明为依据,不可随意猜测。
问题:
一质量为 m 的小物块,以初速度 v 冲向一个静止在光滑水平面上的质量为 2m 的小车,小物块与小车之间的摩擦因数为 μ。求小物块最终在小车上静止时的位置。
解答:
首先,我们需要考虑小物块和小车之间的相互作用力以及它们如何影响它们的运动。
1. 小物块冲向小车时,受到小车对它的摩擦力作用,这个力的大小为 f = μmg。
2. 小车受到的摩擦力大小也为 f,方向与小物块受到的摩擦力相反。由于小车是静止的,所以这个力使小车开始运动。
3. 小物块和小车的相互作用力满足牛顿第三定律,即它们之间的相互作用力大小相等,方向相反。
4. 小物块冲向小车后,如果它不能停在小车上,那么它将一直运动下去。因此,我们需要考虑小物块在小车上最终的位置。
现在,我们可以用动量定理来求解这个问题。动量定理告诉我们,力在一段时间内的积累效应等于物体动量的变化。在这个问题中,小物块和小车的总动量守恒,而小物块在小车上最终的位置取决于它停下来的位置。
首先,我们假设小物块最终停在了小车的左端。那么在这个过程中,小物块受到的摩擦力将使它的速度逐渐减小,直到它停在小车上。在这个过程中,小车受到的摩擦力将使它加速向右移动。由于小车的质量是两倍于小物块的,所以它的加速度也将会是两倍于小物块的加速度。
接下来,我们可以用动量守恒定律来求解这个问题。假设初始时小物块和小车的总动量为 P,那么在摩擦力的作用下,这个总动量将会减小。当小物块停在小车上时,总动量将变为零。我们可以通过这个过程来求解小物块最终停在小车上的位置。
如果小物块最终停在了小车的左端,那么它的位置将是小车长度的四分之一加上一个小的余量(因为可能存在一些摩擦力的影响)。这个解答是基于假设小物块最终停在了小车的左端。如果实际情况与此不同,那么答案将会不同。
希望这个解答能够帮助你理解这个问题!