- 弹性碰撞和非弹性碰撞
- 共325题
质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动并以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短)。碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L。碰后B反向运动。求B后退的距离?(已知B与桌面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g)
正确答案
解:设t为A从离开桌面至落地经历的时候,V表示刚碰后A的速度,有
h=gt2 ①
L=Vt ②
设v为刚碰后B的速度的大小,由动量守恒, mv0=MV-mv ③
设B后退的距离为l,由功能关系: μmgl=mv2 ④
由以上各式得: L= ⑤
质量为m1=5kg的小球在光滑水平面上以速度m/s的速度向右正面撞击静止的木块,木块质量
kg,撞击后小球以
m/s的速度被反弹回来,取向右为正方向,则小球在撞击过程中动量的变化为____________kgm/s,木块受撞击后的速度大小为____________m/s。
正确答案
-25,2.5
如图所示,光滑的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为0.50 m。小物体A(质量为m)以v=15 m/s的速度与物体B(质量为M)发生正碰后,以v1=5.0 m/s的速度沿原路返回,求:要使物体B碰撞后恰能沿半圆形轨道运动到最高点,两物体质量之比m/M是多少?(g取10 m/s2)
正确答案
解:要使B恰好运动到最高点,需满足 ①
对B:由机械能守恒定律,得 ②
由①②得:vB=5 m/s
对A、B由动量守恒定律得:mv=MvB-mv1所以
如图甲所示,物体A、B的质量分别是6kg和10kg,用轻弹簧相连放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁接触,另有一物体C从t=0时刻起水平向左运动,在t=3 s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度一起向左运动,物块C的速度一时间图象如图乙所示。求:弹簧压缩过程中系统具有的最大弹性势能。
正确答案
解:由图象知,vt=6 m/s,vAC=2m/s
根据动量守恒定律;mCvC=(mA+mC)vAC
∴mC=3 kg
A、C压缩弹簧的过程中,动能转化为弹性势能,则
如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m。质量为2m、大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时,三个物体处于静止状态,现给C施加一个水平向右,大小为2mg/5的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起。要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?
正确答案
解:设A、C之间的滑动摩擦力大小为f1,A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2 ①
且②
∴一开始A和C保持相对静止,在F的作用下向右加速运动,有
③
A、B两木板的碰瞬间,内力的冲量远大于外力的冲量,由动量守恒定律得
④
碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中,设木板向前移动的位移为s1,选三个物体构成的整体为研究对象,外力之和为零,则
⑤
设A、B系统与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f3,对A、B系统,由动能定理
⑥
⑦
对C物体,由动能定理 ⑧
由以上各式,再代入数据可得t=0.3m ⑨
扫码查看完整答案与解析