如圖所示,質(zhì)量為2kg的物塊A(可看作質(zhì)點),開始放在長木板B的左端,B的質(zhì)量為1kg,可在水平面上無摩擦滑動,兩端各有一豎直擋板MN,現(xiàn)AB以相同的速度v0=6m/s向左運動并與擋板M發(fā)生碰撞.BM碰后速度立即變?yōu)榱,但不與M粘接;AM碰撞沒有能量損失,碰后接著返向N板運動,且在與N板碰撞之前,AB均能達到共同速度并且立即被鎖定,與N板碰撞后AB一并原速反向,并且立刻解除鎖定.AB之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.通過計算回答下列問題:

(1)A與擋板M能否發(fā)生第二次碰撞?
(2)A和最終停在何處?
(3)AB上一共通過了多少路程?
(1)能;(2)最終?吭M板處;(3)13.5m
(1)第一次碰撞后AvO=6m/s速度向右運動,B的初速度為0,與N板碰前達共同速度v1,則mAv0=(mA+mB)v1,解得v1=4m/s
系統(tǒng)克服阻力做功損失動能
因與N板的碰撞沒有能量損失,A、BN板碰后返回向左運動,此時A的動能,因此,當(dāng)B先與M板碰撞停住后,A還有足夠能量克服阻力做功,并與M板發(fā)生第二次碰撞.所以A可以與擋板M發(fā)生第二次碰撞.
(2)設(shè)第i次碰后A的速度為vi,動能為EAi,達到共同速度后A的速度為vi′、動能為EAi′,同理可求得



單程克服阻力做功
因此每次都可以返回到M板,最終?吭M板處.
(3)由(2)的討論可知,在每完成一個碰撞周期中損失的總能量均能滿足

(即剩余能量為
其中用以克服阻力做功與損失總能量之比
碰撞中能量損失所占的比例
因此,當(dāng)初始A的總動能損失完時,克服摩擦力做的總功為

所以s=27/2=13.5m
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

【物理——選修3-5】(15分)


(1)(5分)如圖為氫原子能級的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于以n = 4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光下列說法正確的是( )
A.最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n = 4能級躍遷到n =3能級產(chǎn)生的
B.頻率最小的光是由n = 2能級躍遷到n = 1能級產(chǎn)生的
C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光
D.用n = 2能級躍遷到n = 1能級輻射出的光照射逸出功               
為6.34 e V的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)     
(2)(10分)如圖所示,物體A、B的質(zhì)量分別是,用輕彈簧相連結(jié)放在光滑的水平面上,物體B左側(cè)與豎直墻相接觸。另有一個物體C從t=0時刻起以一定的速度向左運動,在t=5.0 s時刻與物體A相碰,碰后立即與A粘在一起不再分開。物體C的v–t圖象如圖所示。試求:
①物塊C的質(zhì)量m
②在5.0s到15s的時間內(nèi)物塊A的動量變化的大小和方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在足夠大的光滑絕緣水平面上有兩個質(zhì)量均為m、相距為L的小球A和B均處于靜止,小球A帶+q的電量,小球B不帶電。若沿水平向右的方向加一大小為E的勻強電場,A球?qū)⑹芰Χ\動,并與B球發(fā)生完全彈性碰撞(碰撞時間極短),碰后兩球速度交換,若碰撞過程中無電荷轉(zhuǎn)移,求:

(1)A與B第一次碰后瞬時B球的速率?
(2)從A開始運動到兩球第二次相碰經(jīng)歷多長時間?
(3)兩球從第n次碰撞到第n+1次碰撞時間內(nèi)A球所通過的路程?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,滑塊A的質(zhì)量m=0.01kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,用細線懸掛的小球質(zhì)量均為m=0.01kg,沿x軸排列,A與第1只小球及相鄰兩小球間距離均為s=2m,線長分別為L1、L2、L3……(圖中只畫出三只小球,且小球可視為質(zhì)點),開始時,滑塊以速度v0=10m/s沿x軸正方向運動,設(shè)滑塊與小球碰撞時不損失機械能,碰撞后小球均恰能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運動并再次與滑塊正碰,重力加速度g=10m/s2.試求:

(1)滑塊能與幾個小球碰撞?
(2)碰撞中第n個小球懸線長Ln的表達式;
(3)滑塊與第一個小球碰撞后瞬間,懸線對小球的拉力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

靜止在光滑水平地面上的平板小車C,質(zhì)量為mC =3kg,物體A、B的質(zhì)量為mA=mB=1kg,分別以vA=4m/s和vB=2m/s的速度大小,從小車的兩端相向地滑到車上.若它們在車上滑動時始終沒有相碰,AB兩物體與車的動摩擦因數(shù)均為=0.2.求:

(1)小車的最終的速度;
(2)小車至少多長(物體A、B的大小可以忽略).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平傳送帶AB足夠長,質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運動(傳送帶的速度恒定),木塊與傳送帶的摩擦因數(shù),當(dāng)木塊運動到最左端A點時,一顆質(zhì)量為m=20g的子彈,以v0=300m/s的水平向右的速度,正對射入木塊并穿出,穿出速度v=50m/s,設(shè)子彈射穿木塊的時間極短,(g取10m/s2)求:

(1)木塊遭射擊后遠離A的最大距離;
(2)木塊遭擊后在傳送帶上向左運動所經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖5-9所示,半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)。小球AB質(zhì)量分別為m、βmβ為待定系數(shù))。A球從左邊與圓心等高處由靜止開始沿軌道下滑,與靜止于軌道最低點的B球相撞,碰撞后AB球能達到的最大高度均為,碰撞中無機械能損失。重力加速度為g。試求:

小題1:待定系數(shù)β;
小題2:第一次碰撞剛結(jié)束時小球A、B各自的速度和B球?qū)壍赖膲毫?
小題3:小球A、B在軌道最低處第二次碰撞剛結(jié)束時各自的速度,并討論小球A、B在軌道最低處第n次碰撞剛結(jié)束時各自的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A、B兩物體的質(zhì)量之比為ma∶mb=1∶2.用質(zhì)量不計的彈簧把它們連接起來,放在光滑水平面上,A物體靠在固定板上,如圖所示.用力向左推B物體,壓縮彈簧,當(dāng)外力做功為W時,突然撤去外力,從A物體開始運動以后,彈簧彈性勢能的最大值是(   )

A.W/3  B.W/2   C.2W/3     D.W

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


如圖所示,傾角為θ的固定斜面充分長,一質(zhì)量為m上表面光滑的足夠長的長方形木板A正以速度v0沿斜面勻速下滑,某時刻將質(zhì)量為2 m的小滑塊B無初速度地放在木板A上,則在滑塊與木板都在滑動的過程中(  )

A.木板A的加速度大小為3gsinθ
B.木板A的加速度大小為零
C.A、B組成的系統(tǒng)所受合外力的沖量一定為零
D.木板A的動量為mv0時,小滑塊B的動量為vm0

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同步練習(xí)冊答案