【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧上端懸掛于天花板,下端系一質(zhì)量為m1=2.0kg的物體A , 平衡時(shí)物體A距天花板h1=0.60m . 在距物體A正上方高為h=0.45m處有一個(gè)質(zhì)量為m2=1.0kg的物體B , 由靜止釋放B , 下落過(guò)程某時(shí)刻與彈簧下端的物體A碰撞(碰撞時(shí)間極短)并立即以相同的速度運(yùn)動(dòng).已知兩物體不粘連,且可視為質(zhì)點(diǎn).g=L0m/s2 . 求:

(1)碰撞結(jié)束瞬間兩物體的速度大;
(2)碰撞結(jié)束后兩物體一起向下運(yùn)動(dòng),歷時(shí)0.25s第一次到達(dá)最低點(diǎn).求在該過(guò)程中,兩物體間的平均作用力.

【答案】
(1)

B物體自由下落至與A碰撞前其速度為v0,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有:

AB碰撞結(jié)束之后瞬時(shí)二者速度共同速度為vt,以向下為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:

m2v0=(m1+m2vt

解得:

vt=1.0m/s


(2)

選擇豎直向下為正方向,從二者一起運(yùn)動(dòng)到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中,選擇B作為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)量定理,有:

m2gNt=0﹣m2vt

解得N=14N,方向豎直向上


【解析】I)物體B碰撞前做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度位移公式求解末速度;碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解共同速度;
II)對(duì)物體B的下降過(guò)程根據(jù)動(dòng)量定理列式求解平均彈力.
【考點(diǎn)精析】掌握動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律是解答本題的根本,需要知道動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對(duì)物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量;動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值;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.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】關(guān)于運(yùn)動(dòng)速度,下列說(shuō)法中指平均速度的是( 。

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B.子彈以900m/s的速度從槍口射出

C.涼都14路公交車從六盤水市第七中學(xué)站到火車站的速度為30m/s

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i)玻璃磚的折射率;

iiD、E兩點(diǎn)之間的距離。

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【題目】如圖在光滑水平面上,視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量均為m=1㎏的小球a、b相距d=3m , 若b球處于靜止,a球以初速度v0=4m/s , 沿ab連線向b球方向運(yùn)動(dòng),假設(shè)ab兩球之間存在著相互作用的斥力,大小恒為F=2N , 從b球運(yùn)動(dòng)開始,解答下列問(wèn)題:
(1)通過(guò)計(jì)算判斷a、b兩球能否發(fā)生撞擊.
(2)若不能相撞,求出a、b兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的最大損失量.
(3)若兩球間距足夠大,b球從開始運(yùn)動(dòng)到a球速度為零的過(guò)程,恒力F對(duì)b球做的功.

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