【題目】甲乙兩人做拋球游戲,如圖所示,甲站在一輛平板車上,車與水平地面間的摩擦不計(jì)。甲與車的總質(zhì)量M=50kg,另有一質(zhì)量m=2kg的球,乙站在車對(duì)面的地上,身旁有若干質(zhì)量不等的球。開(kāi)始車靜止,甲將球以速度v(相對(duì)于地面)水平拋給乙,乙接到拋來(lái)的球后,馬上將另一只質(zhì)量為m/=2m的球以相同速率v水平拋回給甲,甲接到球后,再以速率v將此球水平拋給乙,這樣反復(fù)進(jìn)行,乙每次拋回給甲的球的質(zhì)量都等于他接到球的質(zhì)量的2倍,求:

(1)甲第一次拋出球后,車的速度多大?

(2)甲第二次拋出球后,車的速度多大?

(3)從第一次算起,甲拋出多少個(gè)球后,再不能接到乙拋回來(lái)的球。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

根據(jù)動(dòng)量守恒即可求出車的速度;對(duì)于甲和小車整體,每次接到球并拋出后,甲和小車整體的動(dòng)量均增加,增加量等于小球動(dòng)量的2倍,結(jié)合動(dòng)量守恒定律分析即可。

(1)以甲和車及第一個(gè)球?yàn)橄到y(tǒng),選向右為正方向,設(shè)甲第一次拋出球后的后退速度為v1,由動(dòng)量守恒得0=mv-Mv1
解得:

(2)再以甲和車及拋回來(lái)的球?yàn)橄到y(tǒng),設(shè)甲第二次拋球的速度為v2,甲接到一個(gè)從右方拋過(guò)來(lái)的質(zhì)量為2m的球,接著又向右扔回一個(gè)質(zhì)量為2m的球,

此過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量守恒得-Mv1 -2mv= -Mv2+2mv
整理可得Mv2 =4mv+Mv1
解得:,方向向左

(3)1個(gè)球拋出后甲和小車整體的動(dòng)量為:mv0;
2個(gè)球拋出后甲和小車整體的動(dòng)量為:mv0+2mv0;
3個(gè)球拋出后甲和小車整體的動(dòng)量為:mv0+2mv0+4mv0

n個(gè)球拋出后甲和小車整體的動(dòng)量為:mv0+2mv0+4mv0+…+2nmv0=(M+nmvn
同時(shí)要滿足:vnv0

解得:n>4,n最大取5

即從第一次起,甲拋出5個(gè)球后,再也不能接到乙拋回來(lái)的球

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】施密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門,當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值時(shí),輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平,而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值時(shí),Y會(huì)從低電平跳到高電平.如圖是溫度報(bào)警器電路示意圖,RT是半導(dǎo)體熱敏電阻,溫度升高時(shí)電阻減少,下列分析正確的是

A. 升高溫度時(shí),A端電勢(shì)降低;升高到某一溫度時(shí),Y端電勢(shì)升 ,蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲

B. 升高溫度時(shí),A端電勢(shì)升高;升高到某一溫度時(shí),Y端電勢(shì)降低,蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲

C. 增大R1 時(shí),A端電勢(shì)降低;增大到某一值時(shí),Y端勢(shì)升高,蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲

D. 增大R1 時(shí),A端電勢(shì)升高;增大到某一值時(shí),Y端勢(shì)降低,蜂鳴器不會(huì)發(fā)出報(bào)警聲

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l,將彈簧豎直放置在地面上,在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧長(zhǎng)度為l。現(xiàn)將該彈簧水平放置,一端固定在A點(diǎn),另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道,B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,如圖所示。物塊PAB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。用外力推動(dòng)物塊P,將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l,然后釋放,P開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為g。

(1)若P的質(zhì)量為m,求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小,以及它離開(kāi)圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離;

(2)若P能滑上圓軌道,且仍能沿圓軌道滑下,求P的質(zhì)量的取值范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們總結(jié)出了許多物理學(xué)方法,如理想實(shí)驗(yàn)法.控制變量法等。以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述正確的是(

①根據(jù)平均速度的定義式,當(dāng)趨近于零時(shí),就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義運(yùn)用了極限思想法

②在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法運(yùn)用了假設(shè)法

③在實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí),運(yùn)用了控制變量法

④推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程等分很多小段,然后將各小段位移相加,運(yùn)用了微元法

A. ②③④ B. ①③④ C. ①②③ D. ①②④

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小車上有一個(gè)固定支架,支架上用長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線懸掛質(zhì)量為m、電量為q的小球,處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。小車在距離矮墻x處,向著矮墻從靜止開(kāi)始做加速度a勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí),細(xì)線剛好豎直,如圖所示。當(dāng)小車碰到矮墻時(shí),立即停止運(yùn)動(dòng),且電場(chǎng)立刻消失。已知細(xì)線最大承受拉力為7mg。

1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;

2)若小球能通過(guò)最高點(diǎn),寫出最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力與x的關(guān)系式;

3)若要使細(xì)線不斷裂也不松弛,確定x的取值范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí),采用如圖1所示的裝置,圖中長(zhǎng)木板水平固定.

1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在__(選填直流交流)電源上.調(diào)整定滑輪高度,使_______________

2)已知重力加速度為g,測(cè)得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______

3)如圖2為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分,0、12、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出.從紙帶上測(cè)出x1=1.21cmx2=2.32cm,x5=5.68cmx6=6.81cm.則木塊加速度大小a=_______m/s2(保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體m受到一個(gè)撞擊力后沿不光滑斜面向上滑動(dòng),如圖所示,在滑動(dòng)過(guò)程中,物體m受到的力是: ( )

A. 重力、沿斜面向上的沖力、斜面的支持力

B. 重力、沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力、斜面的支持力

C. 重力、沿斜面向上的沖力、沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力

D. 重力、沿斜面向上的沖力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速移動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h,人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x,如圖所示.關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是()

A. 相對(duì)地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 相對(duì)地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. t時(shí)刻猴子對(duì)地速度的大小為v0+at

D. t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為半圓形的玻璃磚,CAB的中點(diǎn),OO'為過(guò)C點(diǎn)的AB面的垂線。ab兩束不同頻率的單色可見(jiàn)細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚,且兩束光在AB面上入射點(diǎn)到C點(diǎn)的距離相等,兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn),以下判斷正確的是(

A.在半圓形的玻璃磚中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度

Ba光的頻率大于b光的頻率

C.兩種色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋,相鄰明條紋的間距a光的較大

D.若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過(guò)程中,a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角

Eb光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

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