【題目】如圖所示,粗糙的水平面上靜止放置三個(gè)質(zhì)量均為m的小木箱,相鄰兩小木箱的距離均為l . 工人用沿水平方向的力推最左邊的小術(shù)箱使之向右滑動(dòng),逐一與其它小木箱彈性碰撞.每次彈性碰撞后小木箱都牯在一起運(yùn)動(dòng).整個(gè)過程中工人的推力不變,最后恰好能推著蘭個(gè)木箱勻速運(yùn)動(dòng).已知小木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ , 重力加速度為g . 設(shè)彈性碰撞時(shí)間極短,小木箱可視為質(zhì)點(diǎn).求:第一次彈性碰撞和第二次彈性碰撞中木箱損失的機(jī)械能之比.
【答案】解答:最后三個(gè)木箱勻速運(yùn)動(dòng),由平衡條件得:F=3μmg ,
水平力推最左邊的木箱時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理有:(F﹣μmg)l= mv12﹣0,
木箱發(fā)生第一次彈性碰撞,以向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mv1=2mv2 ,
彈性碰撞中損失的機(jī)械能為:△E1= mv12﹣ 2mv22 ,
第一次碰后,水平力推兩木箱向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理有
(F﹣2μmg)l= 2mv32﹣ 2mv22 ,
木箱發(fā)生第二次彈性碰撞,以向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:2mv3=3mv4 ,
彈性碰撞中損失的機(jī)械能為:△E2= 2mv32﹣ 3mv42 ,
聯(lián)立解得木箱兩次彈性碰撞過程中損失的機(jī)械能之比為: ;
答:第一次彈性碰撞和第二次彈性碰撞中木箱損失的機(jī)械能之比為3:2.
【解析】木塊彈性碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)能定理求出物體彈性碰撞前的速度,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律求出彈性碰撞過程損失的機(jī)械能,然后求出損失的機(jī)械能之比.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變才能正確解答此題.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,是在同一軌道平面上的三顆質(zhì)量相同的人造地球衛(wèi)星,均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).關(guān)于各物理量的關(guān)系,下列說法正確的是( )
A.速度vA>vB>vC
B.周期TA>TB>TC
C.向心加速度aA>aB>aC
D.角速度ωA>ωB>ωC
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【題目】如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的托盤和砝碼總重量為6N,彈簧秤讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計(jì).若輕輕取走部分砝碼,使托盤和砝碼總重量減小為4N,將會出現(xiàn)的情況是( 。
A.A對桌面的摩擦力不變
B.彈簧秤的讀數(shù)不變
C.A仍靜止不動(dòng)
D.彈簧秤的讀數(shù)減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖中裝置可用來探究物塊的運(yùn)動(dòng)情況,細(xì)線平行于桌面,遮光片的寬度為d,兩光電門之間的距離為s,讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放,分別測出遮光片通過光電門A、B所用的時(shí)間為tA和tB , 用遮光片通過光電門的平均速度表示遮光片豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度.
(1)利用實(shí)驗(yàn)中測出的物理量符號,寫出物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=
(2)遮光片通過光電門的平均速度 (選填“大于”、“等于”或“小于”)遮光片豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度,由此會產(chǎn)生誤差,請寫出一種減小這一誤差的方法.答: .
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在桌面邊緣,桌面離水平地面的高度為h=1.8m . 一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊,在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度穿出.已知物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離x為0.9m , 取重力加速度g=10m/s2 , 求子彈穿出物塊時(shí)速度v的大。
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【題目】在軍事演習(xí)中,某空降兵從懸停在空中的直升飛機(jī)上跳下,從跳離飛機(jī)到落地的過程中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示,則下列說法正確的是( 。
A.10s時(shí)空降兵和降落傘的速度方向改變
B.0~10s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受空氣阻力越來越小
C.10s~15s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的平均速度 >
D.10s~15s內(nèi)空降兵和降落傘整體處于超重狀態(tài)
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【題目】在同一條平直公路上行駛的a車和b車,其速度﹣時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b,已知t=0時(shí)刻a車與b車在同一位置,t2時(shí)刻a車在b車前方,由圖可知( 。
A. a車與b車一定相遇二次
B. 在t2時(shí)刻b車的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變
C. t1到t2時(shí)間內(nèi)兩車之間的距離越來越小
D. 在時(shí)間內(nèi),t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)
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【題目】如圖所示,光滑水平地面上放有截面為 圓周的柱狀物體A,A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B,對A施加一水平向左的力F,整個(gè)裝置保持靜止.若將A的位置向左移動(dòng)稍許,整個(gè)裝置仍保持平衡,則( 。
A.水平外力F增大
B.墻對B的作用力減小
C.地面對A的支持力減小
D.B對A的作用力減小
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【題目】在某項(xiàng)娛樂活動(dòng)中,要求參與者通過一光滑的斜面將質(zhì)量為m的物塊送上高處的水平傳送帶后運(yùn)送到網(wǎng)兜內(nèi).斜面長度為l,傾角為θ=30°,傳送帶距地面高度為l,傳送帶的長度為3l,傳送帶表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,傳送帶一直以速度v= 順時(shí)針運(yùn)動(dòng).當(dāng)某參與者第一次試操作時(shí)瞬間給予小物塊一初速度只能將物塊剛好送到斜面頂端;第二次調(diào)整初速度,恰好讓物塊水平?jīng)_上傳送帶并成功到達(dá)網(wǎng)兜.求:
(1)第一次小物塊獲得的初速度v1;
(2)第二次小物塊滑上傳送帶的速度v2和傳送帶距斜面的水平距離s;
(3)第二次小物塊通過傳送帶過程中相對傳送帶的位移.
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