如圖所示,質(zhì)量為M的小球B用長L=0.1m的細(xì)線懸于O點(diǎn),恰好與水平地面Q點(diǎn)相切.質(zhì)量為m=1.0kg的木塊A與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,木塊A從P點(diǎn)以速度v0=4.0m/s沿直線向右運(yùn)動,與球B發(fā)生正碰,PQ=2.0m,碰撞時不損失機(jī)械能,且碰撞時間極短,碰撞后小球B向右擺起的最大角度為細(xì)線與豎直方向成60°角.(g=10m/s2)求:
①與小球B碰撞后木塊A的速度;
②小球B的質(zhì)量.
A在PQ間做勻減速運(yùn)動,由動能定理得:
-μmgxPQ=
1
2
mvA2-
1
2
mv02,
代入數(shù)據(jù)解得:vA=2m/s,
碰撞后小球B做圓周運(yùn)動,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:
1
2
MvB2=MgL(1-cos60°),
代入數(shù)據(jù)解得:vB=1m/s,
A、B碰撞過程動量守恒,以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象,以A的初速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻茫?br>mvA=mvA′+MvB,
碰撞過程機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:
1
2
mvA2=
1
2
mvA2+
1
2
MvB2,
代入數(shù)據(jù)解得:vA′=-1m/s,負(fù)號表示方向相反,方向向左,M=3kg;
答:①與小球B碰撞后木塊A的速度為1m/s,方向向左;
②小球B的質(zhì)量為3kg.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量為m1=1.0kg和m2(未知)的兩個物體在光滑的水平面上正碰,碰撞時間不計(jì),其x~t(位移-時間)圖象如圖所示,試通過計(jì)算回答下列問題:
①m2等于多少千克?
②碰撞過程是彈性碰撞還是非彈性碰撞?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,A、B兩球的質(zhì)量均為m,其間有壓縮的輕、短彈簧,彈簧處于鎖定狀態(tài),兩球的大小忽略,整體視為質(zhì)點(diǎn),該裝置從半徑為R的豎直光滑圓軌道左側(cè)與圓心等高處由靜止下滑,滑至最低點(diǎn)解除對彈簧鎖定后,B球恰好能到達(dá)軌道最高點(diǎn),求彈簧處于鎖定狀態(tài)時的彈性勢能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有A、B兩質(zhì)量均為M的小車,在光滑水平面上以相同的速率v0在同一直線上相對運(yùn)動,A車上有一質(zhì)量為m的人至少要以多大的速度(對地)從A車跳到B車上,才能避免兩車的相撞?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩塊質(zhì)量都是m的木塊A和B在光滑水平面上均以速度
v0
2
向左勻速運(yùn)動,中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著,如圖所示.現(xiàn)從水平方向迎面射來一顆子彈,質(zhì)量為
m
4
,速度為v0,子彈射入木塊A并留在其中.求:
(1)在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A、B的速度vA和vB的大;
(2)在子彈擊中木塊后的運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質(zhì)量m1=0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上.車頂右端放一質(zhì)量m2=0.4kg的小物體,小物體可視為質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量m0=0.05kg的子彈以水平速度v0=100m/s射中小車左端,并留在車中,已知子彈與車相互作用時間極短,小物體與車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,最終小物體以5m/s的速度離開小車.g取10m/s2.求:
(1)子彈相對小車靜止時,小車的速度大;
(2)小車的長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,質(zhì)量為m的小船甲在靜止在水面上,一質(zhì)量為
m
3
的人站在船尾.另一相同小船乙以速率v0從后方駛來,為避免兩船相撞,人從船尾以相對小船甲的速率v水平向后躍到乙船,求速率v至少為多大才能避免兩船相撞.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

A.(選修模塊3-3)
二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的主要原因之一,人類在采取節(jié)能減排措施的同時,也在研究控制溫室氣體的新方法,目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù).
(1)在某次實(shí)驗(yàn)中,將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中,將容器緩慢移到海水某深處,氣體體積減為原來的一半,不計(jì)溫度變化,則此過程中______
A.封閉氣體對外界做正功B.封閉氣體向外界傳遞熱量
C.封閉氣體分子的平均動能增大D.封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),二氧化碳?xì)怏w在水深170m處變成液體,它的密度比海水大,靠深海的壓力使它永沉海底,以減少排放到大氣中的二氧化碳量.容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強(qiáng)隨溫度的增大而______(選填“增大”、“減小”或“不變”);在二氧化碳液體表面,其分子間的引力______(選填“大于”、“等于”或“小于”)斥力.
(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在水深300m處,二氧化碳將變成凝膠狀態(tài),當(dāng)水深超過2500m時,二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體.設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為N,將二氧化碳分子看作直徑為D的球,體積為于
1
6
π
D3,則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w變成固體后體積為多少?
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是______
A.相對論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)
B.用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點(diǎn)
C.一列波在向前傳播,當(dāng)波源突然停止振動時,其他質(zhì)點(diǎn)也同時停止振動
D.單擺的擺長增大后,簡諧運(yùn)動的頻率會變大
(2)我國正在大規(guī)模建設(shè)第三代移動通信系統(tǒng)(3G),它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來,能提供無線網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù).某移動運(yùn)營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號,此電磁波在真空中的波長為______m;在通話時,手機(jī)將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號,再經(jīng)過______(選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”)后,把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn).
(3)在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體,其俯視圖如圖所示,0為半圓的圓心.甲、乙兩同學(xué)為了估測該透明體的折射率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).他們分別站在A、O處時,相互看著對方,然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運(yùn)動,到達(dá)B、C處時,甲剛好看不到乙.已知半圓柱體的半徑為R,OC=0.6R,BC⊥OC,則半圓柱形透明物體的折射率為多少?
C.(選修模塊3-5)
(1)下列物理實(shí)驗(yàn)中,能說明粒子具有波動性的是______
A.通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系,證明了愛因斯坦方程的正確性
B.通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射,發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C.通過電子雙縫實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D.利用晶體做電子束衍射實(shí)驗(yàn),證實(shí)了電子的波動性
(2)氫原子的能級如圖所示.有一群處于n=4能級的氫原子,這群氫原子能發(fā)出______種譜線,發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則該金屬的逸出功應(yīng)小于______eV.
(3)近年來,國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃取得了重大進(jìn)展,它利用的核反應(yīng)方程是
21
H+
31
H
42
He+
10
n
.若
21
H
31
H
迎面碰撞,初速度大小分別為v1、v2
21
H
、
31
H
、
42
He、
10
n
的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,反應(yīng)后
42
He的速度大小為v3,方向與
21
H
的運(yùn)動方向相同,求中子
10
n
的速度
(選取m的運(yùn)動方向?yàn)檎较,不?jì)釋放的光子的動量,不考慮相對論效應(yīng)).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一木塊靜放在光滑的水平桌面上,一顆子彈以水平的初速度v0向右射向木塊,穿出木塊時的速度為v0/2,木塊質(zhì)量是子彈質(zhì)量的兩倍,設(shè)木塊對子彈的阻力相同,若木塊固定在一輛水平公路上以速度v勻速向右運(yùn)動的汽車頂上,子彈仍以v0的水平初速度從同一方向水平射入該木塊,汽車的速度v在什么范圍內(nèi)木塊不會被射穿?(子彈的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于汽車的質(zhì)量,放車速可視作始終不變)

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