【題目】目前霧霾天氣仍然困擾人們，為了解決此難題很多環(huán)保組織和環(huán)保愛好者不斷研究。某個(gè)環(huán)保組織研究發(fā)現(xiàn)通過降雨能有效解決霧霾天氣。當(dāng)雨滴在空中下落時(shí)，不斷與漂浮在空氣中的霧霾顆粒相遇并結(jié)合為一體，其質(zhì)量不斷增大，直至落地。現(xiàn)將上述過程簡(jiǎn)化為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質(zhì)量為m，初速度為v0，每個(gè)霧霾顆粒質(zhì)量均為m0，假設(shè)霧霾顆粒均勻分布，且雨滴每下落距離h后才與靜止的霧霾顆粒碰撞并立即結(jié)合在一起。試求：

（1）若不計(jì)重力和空氣阻力，求第n次碰撞后雨滴的速度大小。

（2）若不計(jì)空氣阻力，但考慮重力，求第1次碰撞后雨滴的速度大小。

（3）若初始時(shí)雨滴受到的空氣阻力是f，假設(shè)空氣阻力只與結(jié)合體的質(zhì)量有關(guān)。以后每碰撞一次結(jié)合體受到的空氣阻力都變?yōu)榕銮暗?倍，當(dāng)?shù)趎次碰后結(jié)合體的機(jī)械能為E，求此過程因碰撞損失的機(jī)械能△E。

【答案】（1）（2）

（3）

【解析】

試題分析：（1）不計(jì)重力和空氣阻力，全過程中動(dòng)量守恒

mv0=（m+nm0）vn

得

（2）若只受到重力，雨滴下降過程中做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，

第1次碰撞前

碰撞瞬間動(dòng)量守恒 則有

解得

（3）由功能原理及能量守恒得：

又

兩式聯(lián)立解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】居住在龍巖和北京的居民，由于地球的自轉(zhuǎn)，都隨地球一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這兩處居民相對(duì)于地球靜止，隨地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是（　�。�

A.北京處的轉(zhuǎn)動(dòng)周期較大B.北京處轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度較大

C.北京處的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度較小D.北京處轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的位移x﹣時(shí)間t圖象和速度v﹣時(shí)間t圖象中給出四條圖線，甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況，則下列說法正確的是（ ）

A. 甲車做直線運(yùn)動(dòng)，乙車做曲線運(yùn)動(dòng)

B. 0﹣t1時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車的平均速度相等

C. 0﹣t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn)

D. 0﹣t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】請(qǐng)看下圖，質(zhì)量M=8 kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8 N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5 m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2 kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長(zhǎng)。求：

（1）小物塊放后，小物塊及小車的加速度各為多大？

（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？

（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少？(取g=10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．已知小車（含遮光條））質(zhì)量M，砝碼盤質(zhì)量m0，長(zhǎng)木板上固定兩個(gè)光電門A、B，其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

B．掛上細(xì)繩和砝碼盤（含砝碼），調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；

C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；

D．將小車置于長(zhǎng)木板上由靜止釋放，讓小車在木板上運(yùn)動(dòng)，并先后經(jīng)過AB兩個(gè)光電門

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)B-D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度。

回答下列問題：

（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）．

（2）如圖，遮光條的寬度為______mm。若遮光條寬度為d，經(jīng)過光電門A、B時(shí)遮光時(shí)間分別為t1、t2，光電門A、B中心之間的距離為L，砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則小車的加速度為______，小車受到的合外力為______（用題目給定的物理量符號(hào)表示）

（3）某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象（如圖）．造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是：________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一攀巖運(yùn)動(dòng)員正沿豎直巖壁緩慢攀登，由于身背較重的行囊，重心上移至肩部的0點(diǎn)，總質(zhì)量為60kg。此時(shí)手臂與身體垂直，手臂與巖壁夾角為53。。則手受到的拉力和腳受到的作用力分別為（設(shè)手、腳受到的作用力均通過重心O，g取10m/s2，sin530=0．8，cos530=0．6）

A. 360N，480N B. 480N，360N

C. 450N，800N D. 800N，450N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列各組物理量中，全部是矢量的是（ ）
A.位移、時(shí)間、速度、加速度
B.質(zhì)量、路程、速率、時(shí)間
C.速度、平均速度、位移、加速度
D.位移、路程、時(shí)間、加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電量+q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于A點(diǎn)，粗糙水平軌道AB與BC斜面平滑連接，現(xiàn)在整個(gè)空間加一上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小物塊剛好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，已知AC間的水平距離為S，豎直高度差為H，則下列法正確的是（ ）

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度

B. 全程電勢(shì)能減少mgH+μmgs

C. 全程摩擦力做功大小為μmgs

D. 若不改變H和S的大小，只改變斜面的傾角，則須改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小才能到達(dá)C點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移﹣時(shí)間圖象，a、b分別為A、B兩球碰前的位移﹣時(shí)間圖象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移﹣時(shí)間圖象，若A球質(zhì)量m=2kg，則由圖可知下列結(jié)論錯(cuò)誤的是（ ）

A．A、B碰撞前的總動(dòng)量為3 kg．m/s

B．碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為﹣4 N．s

C．碰撞前后A的動(dòng)量變化為4 kg．m/s

D．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10 J

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