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题型:简答题
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简答题

(9分)如图所示,光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m、mB=mC=m,开始时 B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变.求B与C碰撞前B的速度大小.

正确答案

试题分析:设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为v,由动量守恒定律得

对A、B木块:         (2分) 

对B、C木块:           (2分)   

由A与B间的距离保持不变,可知    (3分)

联立①②③式,代入数据得          (2分)

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度为,设子弹受到的阻力始终保持不变.

(1)求子弹穿透木块后,木块速度的大小;

(2)求子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s;

(3)若改将木块固定在水平传送带上,使木块始终以某一恒定速度(小于v0)水平向右运动,子弹仍以初速度v0水平向右射入木块.如果子弹恰能穿透木块,求此过程所经历的时间.

正确答案

(1) (2) (3)

)解:(1)对子弹和木块系统研究,设木块是速度为v,根据动量守恒定律:

   (2分)

    (2分)

(2)分别对子弹和木块研究,设木块滑行的距离为s,根据动能定理:

   (1分)

   (1分)

解之得    (2分)

(3)设传送带的速度为u,对子弹研究,根据动量定理和动能定理:

   (1分)

   (1分)

解之得    (2分)

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题型:简答题
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简答题

验证动量守恒定律”的实验装置如图16-3-3所示,A、B是直径为d、质量分别为ma和mb的两个小球.

图16-3-3

(1)现有下列器材,为完成本实验,哪些是必需的?请将这些器材前面的序号字母填在横线上______________.

A.秒表                B.刻度尺                C.天平                D.圆规

(2)如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子可能成立的有__________(填字母).

A.                                 B.

C.                                D.

正确答案

(1)BCD (2)A

据动量守恒有,即mA()=,A正确.

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题型:简答题
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简答题

在光滑水平面上,一个质量为m,速度为v的A球,与质量也为m的另一静止的B球发生正碰,若它们发生的是弹性碰撞,碰撞后B球的速度是多少?若碰撞后结合在一起,共同速度是多少?

正确答案

(1)v1=0   v2=v(2)V`=v/2

(1)mv=m1v1+m2v2

1/2mv2=1/2m1v12+1/2m2v22

解得v1=0   v2=v

(2)mv=2mv`

V`=v/2

本题考查碰撞过程中的能量守恒定律,在弹性碰撞中机械能是守恒的

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板的右端有固定挡板,木板的长度为。另有小物块可以在长木板上滑动,之间和之间的动摩擦因数相同,之间和之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。的尺寸以及的厚度皆可忽略不计,(连同挡板)的质量皆为。(1)若被固定在桌面上,静止放在木板的中央,以初速度从左端冲上木板,物块刚好能碰到,求之间的动摩擦因数;(2)若未被固定在桌面上,开始时静止放在木板的中央,以初速度从左端冲上木板。a.要使物块能相碰,初速度应满足的条件是什么?b.若物块发生碰撞过程的时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,要使物块能够与挡板发生碰撞,初速度应满足的条件是什么?

正确答案

(1),(2)

(1)C被固定住,则A在摩擦力的作用下减速运动到B点,刚好碰到B的条件是达到B点A速度为零,即,得

(2)a、要使物块A刚好与物块B发生碰撞,物块A运动到物块B处时,A、B的速度相等,

即v1=-μgt=μgt  ,得v1=  

设木板C在此过程中的位移为x1,则物块A的位移为x1+L,由动能定理

-μmg(x1+L)=mv12-m2

μmgx1=(2m)v12  

联立上述各式解得,要使物块A、B发生相碰的条件是

b、因为AB碰撞过程中没有机械能的损失,且两物块完全相同,所以碰撞时交换速度,就好像是A一直减速运动到挡板P一样,且刚好发生碰撞时,BC速度相等

即v2=-μgt=μgt  ,得v2=

设木板C在此过程中的位移为x2,则物块AB的位移之和为x2+2L,由动能定理

-μmg(x2+2L)=mv22-m2

μmgx2=(2m)v22  

联立上述各式解得,要使物块B与挡板发生相碰的条件是

故答案为:(1),(2)

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题型:填空题
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填空题

两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是(   )

正确答案

B

以甲、乙、球为系统,抛、接球过程总动量守恒.设球质量为m0,甲抛球,最后在乙手中,则有:0=mv-(m+m0)v,所以v=,即接球者速度小,故选B.

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题型:简答题
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简答题

在光滑的高5 m的平台上,有一个质量为1.9 kg的木块,质量为0.1 kg的子弹以20 m/s的水平速度射入木块并留在木块中,求木块落地后水平位移的大小.

正确答案

1 m

设子弹初速度方向为正,由动量守恒定律知:

mv0=(M+m)v

离开平台后木块做平抛运动,下落时间

故水平位移

s=vt="1×1" m="1" m.

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题型:简答题
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简答题

(10分)如图,物块A以初速度v0滑上放在光滑水平面上的长木板B.若B固定,则A恰好滑到B的右端时停下;若B不固定,则AB上滑行的长度为木板长的,求AB的质量mAmB之比.

正确答案

=

AB的质量分别为mAmB,长木板B长度为LAB之间的滑动摩擦力为f.

=fL……………………………………………………………………………①(2分)

B不固定,对AB系统由动量守恒,有

mAv0=(mA+mB)v………………………………………………………………………②(3分)

AB系统由能量守恒,有

=fL+(mA+mB)v2…………………………………………………………③(3分)

由以上各式解得:=…………………………………………………………④(2分)

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题型:简答题
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简答题

(10分)质量m为10g的子弹,以v=300m/s的速度射入质量M为50g静止在水平桌面上的木块,并留在木块中。

(1)当子弹留在木块中以后,木块运动的速度v1是多大?

(2)如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度v'为100m/s,这时木块的速度v2又是多大?

正确答案

(1)v=50m/s

(2)v=40m/s

根据动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向

(1)由mv=(M+m)v有:     vv   (4分)

则 v×300       解得: v=50m/s   (2分)

(2)由mv=mv′+Mv有:      v  (4分)

则v   解得: v=40m/s  (2分)

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题型:简答题
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简答题

如图所示,矩形盒的质量为,底部长度为,放在水平面上,盒内有一质量为可视为质点的物体与地面的动摩擦因数均为,开始时二者均静止,的左端。向右的水平初速度,以后物体与盒的左右壁碰撞时,始终向右运动。当的左壁最后一次碰撞后,立刻停止运动,继续向右滑行)后也停止运动。

(1)第一次碰撞前,是否运动?

(2)若第一次与碰后瞬间向左运动的速率为,求此时矩形盒的速度大小

(3)当停止运动时,的速度是多少?

正确答案

(1)第一次碰撞前,B不运动(2)(3)

答案  (1)第一次碰撞前,A、B之间的压力等于A的重力,即

A对B的摩擦力

而B与地面间的压力等于A、B重力之和,即

地面对B的最大静摩擦力

      故第一次碰撞前,B不运动

(2)设A第一次碰前速度为v,碰后B的速度为v2

则由动能定理有………………

碰撞过程中动量守恒……………………

有       ……………

解得…………

(3)当停止运动时,继续向右滑行)后停止,设B停止时,的速度为,则由动能定理………………

……………

解得………………

下一知识点 : 碰撞
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