17.如圖所示,甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上做游戲,甲和他的冰車總質(zhì)量共為30kg,乙和他的冰車總質(zhì)量也為30kg,游戲時(shí),甲推著一個(gè)質(zhì)量為15kg的箱子和他一起以2m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速度迎面滑來,為了避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子滑到乙處時(shí)乙迅速把它抓住,不計(jì)冰面的摩擦,
(1)甲至少要以多大的速度將箱子推出,才能避免與乙相撞;
(2)若甲推出箱子后恰好避免和乙相撞,則甲推箱子過程中對(duì)箱子的沖量為多大.

分析 (1)恰好不相撞的臨界情況是乙接到箱子后,甲乙的速度相等,對(duì)甲乙、箱子三者組成的系統(tǒng)研究,結(jié)合動(dòng)量守恒求出三者共同的速度.再對(duì)甲和箱子組成的系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)量守恒,求出甲推出箱子的速度最小速度.
(2)根據(jù)箱子的初末速度,結(jié)合動(dòng)量定理求出甲推箱子過程中對(duì)箱子的沖量大小.

解答 解:(1)恰好不相撞,應(yīng)為乙接到箱子后甲、乙速度相等,規(guī)定向右為正方向,對(duì)該系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律得:
(M+m)v0-Mv0=(2M+m)v,
代入數(shù)據(jù)解得:v=0.4m/s.
甲推箱子過程,規(guī)定向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:(M+m)v0=Mv+mvm
代入數(shù)據(jù)解得:vm=5.2m/s.
(2)推箱子過程,對(duì)箱子由動(dòng)量定理得:I=m(vm-v0),
代入數(shù)據(jù)解得:I=48N•s.
答:(1)甲至少要以5.2m/s的速度將箱子推出,才能避免與乙相撞;
(2)甲推箱子過程中對(duì)箱子的沖量為48N•s.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量守恒和動(dòng)量定理的基本運(yùn)用,關(guān)鍵合理地選擇系統(tǒng),抓住臨界情況,結(jié)合動(dòng)量守恒定律進(jìn)行求解,難度不大.

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:填空題

7.一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊,以初速度v0沿光滑斜面向上滑行,當(dāng)滑塊從斜面底端滑到高度為h的地方時(shí),滑塊的機(jī)械能是$\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$J(以斜面底端為零勢(shì)能參考面).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.質(zhì)量為m2,長度為L的小車靜止在光滑水平面上,小車的左端站立著質(zhì)量為m1的人.小車的右端站立著質(zhì)量為m3的人,若m1>m3且兩人從靜止開始相向運(yùn)動(dòng),互換位置,則此過程中小車的位移方向和大小為(  )
A.小車左移,位移大小為$\frac{{m}_{1}+{m}_{3}}{{m}_{1}+{m}_{2}+{m}_{3}}$L
B.小車左移,位移大小為$\frac{{m}_{1}-m3}{{m}_{1}+{m}_{2}+{m}_{3}}$L
C.小車右移,位移大小為$\frac{({m}_{1}+{m}_{3})-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}+{m}_{3}}$L
D.小車右移,位移大小為$\frac{{m}_{2}-({m}_{1}+{m}_{3})}{{m}_{1}+{m}_{2}+{m}_{3}}$L

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.(1)在用多用電表的歐姆擋測電阻實(shí)驗(yàn)中,機(jī)械調(diào)零、歐姆調(diào)零后,用“×10”擋測量一個(gè)電阻的阻值,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極大,下列判斷和做法正確的有AC
A.被測電阻值較小
B.被測電阻值較大
C.為了把電阻值測得更準(zhǔn)一些,應(yīng)換用“×1”擋,重新歐姆調(diào)零后再測量
D.為了把電阻值測得更準(zhǔn)一些,應(yīng)換用“×100”擋,重新歐姆調(diào)零后再測量
(2)用多用表測量電流、電壓或電阻時(shí),表盤指針的位置如圖所示.如果選擇開關(guān)指在“v-50”位置時(shí),測量結(jié)果為35.0V.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象:
(1)下面幾種說法中正確的是ABD
A.將屏移近雙縫,干涉條紋間距變窄
B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的,干涉條紋間距變寬
C.將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后,干涉條紋間距變寬
D.換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫,干涉條紋間距變窄
E.去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失
(2)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(3)所示,第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊B條紋中心時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(5)所示,已知單雙縫間距為10cm,雙縫間距為0.2mm,從雙縫到屏的距離為0.8m,則圖(3)中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為11.4mm.圖(5)游標(biāo)卡尺的示數(shù)為16.7mm.所測光波的波長為3.3×10-7m.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.在水平地面上放置著一半徑為R的半圓形玻璃磚,直徑AB與水平方向的夾角為45°,一束光線從C點(diǎn)水平射入玻璃磚中,OC=$\frac{\sqrt{6}}{3}$R,已知進(jìn)入玻璃磚的光線第一次到達(dá)玻璃磚邊緣時(shí),恰好不從玻璃磚射出,求:
①玻璃的折射率;
②光線第一次從玻璃磚射出時(shí)的折射角.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示是一個(gè)橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面,一根不可伸長的細(xì)線兩端分別系著物體A、B,且mA=2mB,由圖示位置從靜止開始釋放A物體,當(dāng)物體B達(dá)到圓柱頂點(diǎn)時(shí),
求:(1)B物體到達(dá)圓面頂端時(shí),A物體的速度?
(2)繩的張力對(duì)物體B所做的功?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.A、B兩個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,物體A的加速度a1=3m/s2,物體B的加速度a2=-5m/s2,則以下判斷正確的是(  )
A.物體A的加速度大B.物體A的速度變化大
C.物體B的加速度大D.物體B的速度變化大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.將一質(zhì)量為m的木箱放在水平桌面上,現(xiàn)對(duì)木箱施加一斜向右下方的恒力,使木箱由靜止開始以恒定的加速度a沿水平桌面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知恒力與水平方向的夾角為θ,木箱與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.則木箱向右運(yùn)動(dòng)位移x的過程中,下列說法正確的是( 。
A.恒力所做的功為$\frac{ma-μgx}{1+μtanθ}$
B.恒力所做的功為$\frac{ma+μmg}{cosθ-μsinθ}$
C.木箱克服摩擦力做的功為μ(mg+macos)x
D.木箱克服摩擦力做的功為$\frac{μma-gcotθ}{cotθ-μ}x$

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