質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球疊放在一起,從高度為h處自由落下,如圖所示。已知h遠(yuǎn)大于兩球半徑,所有的碰撞都是完全彈性碰撞,且都發(fā)生在豎直方向上。若碰撞后m2恰處于平衡狀態(tài),求

(i)兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1:m2;
(ii)小球m1上升的最大高度。

=1:3;H=4h

解析試題分析:下降過程為自由落體運(yùn)動(dòng),觸地時(shí)兩球速度相同,V=,碰撞地之后,速度瞬間反向,大小相等,選碰撞過程為研究過程,碰撞前后動(dòng)量守恒,設(shè)碰后速度大小分別為,碰后處于平衡狀態(tài),速度為0
選向上方向?yàn)檎较,則:(-)V=
由能量守恒定律得:+=
聯(lián)立解得::=1:3
=2
反彈后高度為:H=/(2g)=4h
考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律,機(jī)械能守恒定律

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:單選題

如圖所示,小球從彈簧正上方一定高度落到豎直放置在地面上的輕質(zhì)彈簧上,直至速度為零,則從小球接觸彈簧開始到壓縮彈簧至最低點(diǎn)的過程中  

A.小球的動(dòng)能一直減小 B.小球的機(jī)械能一直減小
C.小球的動(dòng)能先增大后減小 D.小球的機(jī)械能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,已知傾角為θ=45°、高為h的斜面固定在水平地面上.一小球從高為H(h<H<)處自由下落,與斜面做無能量損失的碰撞后水平拋出.小球自由下落的落點(diǎn)距斜面左側(cè)的水平距離x滿足一定條件時(shí),小球能直接落到水平地面上.

⑴求小球落到地面上的速度大;
⑵求要使小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上,x應(yīng)滿足的條件;
⑶在滿足⑵的條件下,求小球運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上.平衡時(shí), 彈簧的壓縮量為x0,如右圖所示.一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下,打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連.它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng).已知物塊質(zhì)量也為m時(shí),它們恰能回到O點(diǎn).若物塊質(zhì)量為M,仍從A處自由落下,則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí),還具有向上的速度.物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離h=x0.求M與m的關(guān)系式。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖,兩足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L(zhǎng),一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在距離磁場(chǎng)上邊界h處由靜止釋放,導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,導(dǎo)體棒在此電路中的有效電阻為R,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上,其左側(cè)是一光滑的四分之一圓弧,圓弧半徑為R=1m,一質(zhì)量為m的小球以速度V0向右運(yùn)動(dòng)沖上滑塊,已知M=4m,g取10 m/s2,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,求:

①小球的初速度V0是多少?  
②滑塊獲得的最大速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

在水平地面上豎直固定一根內(nèi)壁光滑的圓管,管的半徑R=3.6m(管的內(nèi)徑大小可以忽略),管的出口A在圓心的正上方,入口B與圓心的連線與豎直方向成60°角,如圖所示.現(xiàn)有一只質(zhì)量m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從某點(diǎn)P以一定的初速度水平拋出,恰好從管口B處沿切線方向飛入,小球到達(dá)A時(shí)恰好與管壁無作用力.取g=10m/s2.求:

(1)小球到達(dá)圓管最高點(diǎn)A時(shí)的速度大;
(2)小球在管的最低點(diǎn)C時(shí),管壁對(duì)小球的彈力大小;
(3)小球拋出點(diǎn)P到管口B的水平距離x.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑水平面上,輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊A和B,B物塊靠著豎直墻壁。今用水平外力緩慢推A,使A、B間彈簧壓縮,當(dāng)壓縮到彈簧的彈性勢(shì)能為E時(shí)撤去此水平外力,讓A和B在水平面運(yùn)動(dòng),球:

(1)當(dāng)B恰要離開墻壁時(shí),A物塊的速度大小
(2)當(dāng)彈簧達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)A、B的速度大小

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)某同學(xué)用圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)操作過程中

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑,由圖乙可知小球的直徑為   mm;
②用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為l22.20cm;
③斷開電磁鐵電源,讓小球自由下落;
④在小球經(jīng)過光電門時(shí),計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用的時(shí)間為2.5010-3s,由此可算得小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為   m/s;
⑤以光電門所在處的水平面為參考面,小球的質(zhì)量為m(kg),取重力加速度g=10m/s2,計(jì)算得出小球在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為   J,小球在光電門時(shí)的機(jī)械能為  J。由此可知,在誤差允許的范圍內(nèi),小球下落過程中機(jī)械能是守恒的。

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