如圖所示,水平面放一質(zhì)量為0.5kg的長(zhǎng)條形金屬盒,盒寬,它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2,在盒的A端有一個(gè)與盒質(zhì)量相等的小球。球與盒無摩擦,現(xiàn)在盒的A端迅速打擊一下金屬盒,給盒以的向右的沖量,設(shè)球與盒間的碰撞沒有能量損失,且碰撞時(shí)間極短,求球與盒組成的系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到完全停止所用時(shí)間。(
1秒

設(shè)打擊后金屬盒的速度為v0,由I=mv0解得:
由于盒子與球碰撞時(shí)間極短,因而盒子與球組成的系統(tǒng)動(dòng)量應(yīng)該守恒,則有:

由于碰撞過程沒有能量損失,則有:

且有: 
解得: 。促|(zhì)量相同的兩個(gè)物體發(fā)生彈性碰撞時(shí)速度互換)
球在盒子內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間在盒子右端與盒子相碰,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒
定律可得碰撞后盒子的速度為:
盒子克服摩擦做功,則由,即有:,說明盒子停下之
前球不再與盒子相碰,設(shè)盒子滑行的時(shí)間為,由動(dòng)量定理有:

則可知:
球與盒組成的系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到完全停止所用時(shí)間為:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

.如圖所示,粗糙水平地面與半徑為R的光滑半圓軌道BCD相連接,且在同一豎直平面內(nèi),OBCD的圓心,BOD在同一豎直線上。質(zhì)量為m的小物塊在水平恒力F的作用下,由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F,小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)恰好能通過D點(diǎn)。求:
(1)小物塊在水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度;
 (2)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度;
(3)小物塊離開D點(diǎn)后落到地面上的點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)物塊A上升過程的最大速度;
(2)若B不能著地,K需滿足的條件.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖2-12所示,一輕繩兩端各系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量分別為MmMm),跨放在一個(gè)光滑的半圓柱體上.兩球從水平直徑AB的兩端由靜止釋放開始運(yùn)動(dòng).當(dāng)m剛好達(dá)到圓柱體側(cè)面最高點(diǎn)C處時(shí),恰脫離圓柱體.則兩球質(zhì)量之比Mm=?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的一種設(shè)備,它實(shí)際上是一個(gè)費(fèi)力杠桿。如圖所示,某研學(xué)小組用自制的拋石機(jī)演練拋石過程。所用拋石機(jī)長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L = 4.8m,質(zhì)量m = 10.0㎏的石塊裝在長(zhǎng)臂末端的口袋中。開始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面間的夾角α = 30°,對(duì)短臂施力,使石塊經(jīng)較長(zhǎng)路徑獲得較大的速度,當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),石塊被水平拋出,石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s = 19.2m。不計(jì)空氣阻力,重力加速度取g =10m/s²。求:
(1)石塊剛被拋出時(shí)的速度大小v0;
(2)石塊剛落地時(shí)的速度vt的大小和方向;
(3)拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功W

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在原子核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似,兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài),在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球,如圖3.01所示,C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D,在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí),長(zhǎng)度突然被鎖定,不再改變,然后,A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A、D都靜止不動(dòng),A與P接觸而不粘連,過一段時(shí)間,突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失),已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。
(1)求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度。
(2)求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖物塊和斜面都是光滑的,物塊從靜止沿斜面下滑過程中,物塊機(jī)械能是否守恒?系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖是打秋千的示意圖,最初人直立站在踏板上(A點(diǎn)所示),繩與豎直方向成角,人的重心到懸點(diǎn)O的距離為;從A點(diǎn)向最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)過程中,人由直立狀態(tài)自然下蹲,在B點(diǎn)人的重心到懸點(diǎn)O的距離為;在最低點(diǎn)處,人突然由下蹲變成直立狀態(tài)(人的重心到懸點(diǎn)O的距離恢復(fù)為)且保持該狀態(tài)到最高點(diǎn)C.設(shè)人的質(zhì)量為m,踏板和繩的質(zhì)量不計(jì),空氣阻力不計(jì).求:

小題1:人剛到最低點(diǎn)B還處于下蹲狀態(tài)時(shí),兩根繩中的總拉力F為多大?
小題2:人到達(dá)左端最高點(diǎn)C時(shí),繩與豎直方向的夾角為多大?(用反三角函數(shù)表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時(shí)物塊均靜止.現(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉動(dòng)物塊B,使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),兩物塊在開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖乙所示(t1時(shí)刻A、B的圖線相切,t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)),重力加速度為g,則( 。
A.A達(dá)到最大速度時(shí)的位移
mgsinθ
k
B.拉力F的最小值為mgsinθ+ma
C.A、B分離時(shí)t1=
2(mgsinθ-ma)
ak
D.A、B分離前,A、B和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加,A和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加

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