(12分)如圖所示,質(zhì)量的小車靜止在光滑的水平面上,距車的右端處有一固定的豎直擋板P,F(xiàn)有質(zhì)量為可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度從左端滑上小車,物塊與車面間的動摩擦因數(shù),小車與擋板碰撞將以原速率反彈,最終小物塊剛好在車面右端與小車保持相對靜止。整個過程物塊與擋板不會碰撞,取。求:
(1)即將與擋板P相撞時小車的速度;
(2)小車長L;
(3)若小車右端與擋板P之間的距離可調(diào),求出能讓小物塊剛好在車面右端保持相對靜止d的所有可能取值。
(1) (2) (3) (n=1,2,3…)
解析試題分析:(1)小車與墻碰撞之前,設(shè)速度為
對小車據(jù)動能定理有:
解得:
若碰前達(dá)到共速,據(jù)動量守恒有:
因為
小車與墻碰撞之前速度為
(2)小車即將與擋板碰撞時設(shè)物體的速度為v2
v2=1m/s
小車與擋板碰后至小車與滑塊再次相對靜止的過程中,小車與滑塊為系統(tǒng)動量守恒,設(shè)共速為v
解得:
因小車與擋板碰撞時無機械能損失,據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒有
解得
(3)若小車與擋板即將發(fā)生第n次碰撞之前,小車與物塊的動量大小相等,則在小車與擋板第n次碰撞之后,據(jù)動量守恒可確定兩者相對靜止時,整體共同速度為零,系統(tǒng)末動能為零。這樣的條件下物塊相對小車靜止在另外一端。
令小車運動的加速度,據(jù)牛頓第二定律有:
解得:
小車由靜止開始勻加速至與擋板發(fā)生第一次碰撞之前,用時為
此時小車的速度
至小車即將與擋板發(fā)生第n次碰撞之前,用時
此時,物塊速度為,
且
代入數(shù)據(jù)聯(lián)解可得:
(n=1,2,3…)
考點: 動量守恒 能量守恒
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示.質(zhì)量M=2kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上,車的一端靜止著質(zhì)量為MA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點)。一個質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度變?yōu)?00m/s,最后物體A靜止在車上。若物體A與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5(g取10m/s2。)
(。┢桨遘囎詈蟮乃俣仁嵌啻?
(ⅱ)全過程損失的機械能為多少?
(ⅲ)A在平板車上滑行的時間為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止著三個質(zhì)量均為m=1kg的相同小球A、B、C,現(xiàn)讓A球以v0=2m/s的速度向著B球運動,A、B兩球碰撞后粘在一起,兩球繼續(xù)向右運動并與C球碰撞,C球的最終速度vC=1m/s.問:
①A、B兩球與C球相碰前的共同速度多大?
②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B,放在光滑的水平面上,物體A被水平速度為v0的子彈射中并且嵌入其中。已知物體B的質(zhì)量為m,物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的3/4,子彈的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的1/4
①求彈簧壓縮到最短時B的速度。
②彈簧的最大彈性勢能。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C,質(zhì)量分別為、,開始時B、C均靜止,A以初速度向右運動,A與B相撞后分開,B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
1928年,德國物理學(xué)家玻特用α粒子轟擊輕金屬鈹時,發(fā)現(xiàn)有一種貫穿能力很強的中性射線.查德威克測出了它的速度不到光速的十分之一,否定了是γ射線的看法,他用這種射線與氫核和氮核分別發(fā)生碰撞,求出了這種中性粒子的質(zhì)量,從而發(fā)現(xiàn)了中子.
①請寫出α粒子轟擊鈹核()得到中子的方程式.
②若中子以速度v0與一質(zhì)量為mN的靜止氮核發(fā)生碰撞,測得中子反向彈回的速率為v1,氮核碰后的速率為v2,則中子的質(zhì)量m等于多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,A、B兩個木塊質(zhì)量分別為2 kg與0.9 kg,A、B與水平地面間接觸光滑,上表面粗糙,質(zhì)量為0.1 kg的鐵塊以10 m/s的速度從A的左端向右滑動,最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5 m/s,求:
①A的最終速度;
②鐵塊剛滑上B時的速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
某同學(xué)用如圖所示的(a)圖裝置來探究碰撞中的守恒量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,(b)圖是多次實驗中某球落到位于水平地面記錄紙上得到10個落點痕跡,有關(guān)該實驗的一些說法,不正確的有
A.入射球和被碰球必須是彈性好的,且要求兩球的質(zhì)量相等,大小相同 |
B.被碰球靜止放在槽口,入射球必須每次從軌道的同一位置由靜止釋放 |
C.小球碰撞前后的速度不易測量,所以通過測小球“平拋運動的射程”間接地解決 |
D.圖(b)可測出碰撞后某球的水平射程為64.7cm(或取64.2cm — 65.2cm之間某值) |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
下列說法正確的是 .(填寫選項前的字母)
A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 |
B.如果做振動的質(zhì)點所受的合外力總是指向平衡位置,質(zhì)點的運動就是簡諧運動 |
C.變化的電場周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場 |
D.狹義相對論認(rèn)為:在慣性參照系中,光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān) |
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