热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,轻质弹簧将质量为m的小物块连接在质量为M(M=3m)的光滑框架内,小物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度。现设框架与小物块以共同速度v0沿光滑水平面向左匀速滑动。求:

(1)若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为零,但与墙壁间不粘连,求框架脱离墙壁后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值;

(2)若框架与墙壁发生瞬间碰撞,立即反弹,在以后过程中弹簧的最大弹性势能为,求框架与墙壁碰撞时损失的机械能△E1

(3)在(2)情形下试判定框架与墙壁能否发生第二次碰撞?若不能,说明理由若能,试求出第二次碰撞时损失的机械能△E2。(设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变)

正确答案

解:(1)框架与墙壁碰撞后,小物块以速度v0压缩弹簧,后又返回,当返回原位时框架开始离开,由机械能守恒知,此时物块速度是v0,方向向右,设弹簧有最大势能时共同速度为v

由动量守恒定律知mv0=4mv

由能量守恒定律

(2)设框架反弹速度为v1、最大势能时共同速度为v'。由动量、能量守恒定律得

3mv1-mv0=4mv'

 

解得

解得(舍去)

代入得v'=0

 

(3)由(2)知第一次碰后反弹后,二者总动量为零,故当弹黄再次伸展后仍可继续与墙壁相撞,并以的速度与墙壁相撞,由题意知

所以

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,A、B、C三个物体质量均为m,其中厚度相同的A、B位于光滑的水平面上,可视为质点的小 物体C放在静止的物体B上,物体A以速度v0向物体B运动,与物体B发生碰撞(碰撞时间极短),碰后A、B以相同的速度运动,但互不粘连;物体C滑过物体B后又在物体A上滑行,最后停在物体A上,与物体A一起以的速度运动。求:

(1)物体B最终的速度;

(2)小物体C在物体A和物体B上滑行过程中由于摩擦产生的热量之比。

正确答案

解:(1)从最初物体A以速度v0运动到最终物体A、C以共同速度v4运动、同时物体B以速度v2匀速运动的过程中,对物体A、B、C组成的系统全过程由动量守恒定律有:mv0=(m+m)v4+mv2 解得:

(2)如图(a)所示,从物体A以速度v0运动到与物体B相碰获得共同速度(设为v1)的过程中,对物体A、B组成的系统由动量守恒定律得:mv0=(m+m)v1

设物体C离开物体B的瞬时速度为v3,物体A、B整体的速度减小为v2,如图(b)所示,对物体A、B、C组成的系统由动量守恒定律得:(m+m)v1=(m+m)v2+mv3

设该过程中物体C在物体B上滑行由于摩擦产生的热量为QB,由功能关系可得

物体C以速度v3离开物体B滑上物体A后,物体A、B分离,物体B以速度v2匀速运动,物体C和物体A相互作用至达到共同速度v4,如图(c)所示。该过程中对物体A、C组成的系统由动量守恒定律有:mv2+mv3=(m+m)v4

设该过程中物体C在物体A上滑行由于摩擦产生的热量为QA,由功能关系可得:

联立以上各式及题中已知

可得

1
题型:简答题
|
简答题

光滑水平面上,用轻弹簧相连接的质量均为2kg的A,B两个物块都以v0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的C静止在前方,如图所示,B与C发生碰撞后粘合在一起运动,在以后的运动中,求:

(1)弹簧弹性势能的最大值是多少?

(2)当A的速度为零时,弹簧的弹性势能是多少?

正确答案

解:(1)B,C碰撞瞬间,B,C的总动量守恒

mBv0=(mB+mC)v1,v1=2 m/s

三个物块速度相同时弹簧的弹性势能最大

mAv0+mBv0=(mA+mB+mC)v2

设最大弹性势能为EP,由能量守恒

 

(2)当A的速度为零时,由动量守恒定律得

mAv0+mBv0=(mB+mC)v3,v3=4 m/s

则弹性势能为:

1
题型:简答题
|
简答题

用放射源钋的α射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍“辐射”。1932年,查德威克用铍“辐射”分别照射(轰击)氢和氮(它们可视为处于静止状态)。测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过此实验在历史上首次发现了中子。假定铍“辐射”中的中性粒子与氢或氮发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。(质量用原子质量单位u表示,1 u 等于一个12C原子质量的十二分之一,取氢核和氮核的质量分别为1 u和14 u。)

正确答案

解:设构成铍“辐射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v,氢核的质量为mH。构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰,碰后两粒子的速度分别为v′和vH′。由动量守恒与能量守恒定律得

mv=mv′+mHvH′ ①

mv2mv′2mHv′H2

解得vH′=

同理,对于质量为mN的氮核,其碰后速度为vN′= ④

由③④式可得m= ⑤

根据题意可知vH′=7.0vN′ ⑥

将上式与题给数据代入⑤式得m=1.2 u

1
题型:简答题
|
简答题

在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动,在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动,小球B被在Q点处的墙壁弹 回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞,求两小球的质量之比

正确答案

解:从两小球碰撞后到它们再次相遇,小球A和小球B的速度大小保持不变,设两小球通过的路程分别为s1、s2

,设两球碰后,小球A和小球B的速度为v1、v2,两小球碰撞过程动量守恒

则:m1v0=m1v1+m2v2

解得

百度题库 > 高考 > 物理 > 对心碰撞和非对心碰撞、散射

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题