如圖所示,在光滑水平面上有兩輛車處于靜止?fàn)顟B(tài),其上分別站有甲、乙兩個小孩,每輛車和小孩的總質(zhì)量均為M,甲車上的小孩拿著一質(zhì)量為m的球,F(xiàn)小孩甲將球拋給乙,乙接住后又拋回給甲,如此重復(fù)多次,最后球又回到了甲的手中,求甲、乙兩車最后的速率之比。
M:(M+m)
此題若先以甲車及其上的小孩和球為研究對象,應(yīng)用動量守恒定律列出方程,再以乙車、小孩乙及球為研究對象同樣列方程,如此這樣分析下去,將非常繁鎖?梢姡@樣選取研究對象顯然是不好的。
因為在拋球的過程中,只有兩車、兩個小孩和球組成的系統(tǒng)之間發(fā)生相互作用,因此可以兩車、兩小孩及球組成的系統(tǒng)為研究對象,以第一次小孩甲拋球時為初態(tài),以最后小孩甲接住球為末態(tài)進(jìn)行研究。因系統(tǒng)在水平方向不受外力,故系統(tǒng)動量守恒。初態(tài)系統(tǒng)的總動量為零;末態(tài)甲車、小孩及球的總動量為(M+m)v,乙車及其上小孩的總動量為mv,設(shè)甲車的運(yùn)動方向為正,則據(jù)動量守恒定律便可解得。
解:以兩車、兩小孩及球組成的系統(tǒng)為研究對象,選最后甲車速度為正方向,設(shè)最后甲、乙兩車速度分別為v、v,自始至終系統(tǒng)動量守恒。
對于系統(tǒng)的初、末狀態(tài)由動量守恒得:


甲、乙速率之比為M:(M+m)
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:單選題

如圖12所示,光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧,兩手分別按住小車,使它們靜止.若以兩車及彈簧組成系統(tǒng),則下列說法中正確的是 (  )?

圖12
A.兩手同時放開后,系統(tǒng)總動量始終為零?
B.先放開左手,后放開右手,動量不守恒?
C.先放開左手,后放開右手,總動量向左?
D.無論何時放手,只要兩手放開后,在彈簧恢復(fù)原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總動量不一定為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩球在光滑的地面上做相向運(yùn)動,碰撞后兩球皆靜止,則(   )
A.碰撞前,兩球動量一定相同
B.兩球組成的系統(tǒng)動量守恒
C.碰撞過程中的任一時刻兩球的動量之和為零
D.兩球只是在碰撞開始和碰撞結(jié)束兩個瞬時系統(tǒng)的動量相等,而在碰撞過程中的任一時刻,系統(tǒng)的總動量是不守恒的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


向空中發(fā)射一物體,不計空氣阻力,當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時物體炸裂成兩塊。若質(zhì)量較大的塊的速度方向仍沿原方向,則:( )
A.的速度方向一定與原速度方向相反 
B.從炸裂到落地的這段時間里,飛行的水平距離一定比的大
C.兩物塊一定能同時到達(dá)地面
D.在炸裂過程中,受到的爆炸力的沖量大小一定相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為1kg的小球以4m/s的速度與質(zhì)量為2kg的靜止的小球正對碰撞,關(guān)于碰后的速度,下列哪些是可能的(     )
A.-4/3m/s,4/3m/sB.-1m/s,2.5m/s
C.-2m/s,3m/sD.-4m/s,4m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



如圖所示,在光滑絕緣水平面直軌道上固定著三個帶電質(zhì)點,它們的質(zhì)量之比為m1:m2:m3=1:1:2.若只釋放質(zhì)點1,釋放瞬間加速度a1=1m/s2,方向向左;若只釋放質(zhì)點2,釋放瞬間加速度a2=3m/s2,方向向右.若同時釋放三個質(zhì)點,求質(zhì)點3的加速度?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


在光滑的水平面上,一個質(zhì)量較大的物體與一個質(zhì)量較小的靜止物體發(fā)生正碰后能否被反彈回來?試加以分析討論。

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可視為質(zhì)點的兩物體A和B中間夾一彈簧,壓縮到一定程度后用線扎在一起后放在光滑的水平臺面上(如圖示),臺面高0.8m,線被燒斷后A、B兩物體被彈出后落地的水平射程分別為1m和3m,若A的質(zhì)量為0.60kg , g 取10m/s2. 求:

(1)B的質(zhì)量為多大?
(2)開始時彈簧中儲存的彈性勢能為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題



如圖所示,在光滑水平面上放著一個質(zhì)量的木塊(可視為質(zhì)點),在木塊正上方1m處有一固定的懸點O,在懸點O和木塊之間用一根長2m、不可伸長的輕繩連接。有一顆質(zhì)量m=0.1kg的子彈以80m/s的速度射入木塊并留在其中,之后木塊繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。
求:(1)木塊以多大速度脫離水平地面?(2)當(dāng)木塊到達(dá)最高點時它對輕繩的拉力

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同步練習(xí)冊答案