質(zhì)量為M=3.0kg的小車(chē)在光滑的水平軌道上勻速向右運(yùn)動(dòng)，速度為v1=2m/s。在小車(chē)下方中心O處懸掛一根長(zhǎng)長(zhǎng)的輕繩，繩下端拴一個(gè)質(zhì)量m=2.0kg的鋼塊，鋼塊隨小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，輕繩保持豎直方向，如圖所示。一顆質(zhì)量為m’=0.4kg的子彈從左邊沿水平方向向右射來(lái)，速度為v2=30m/s，與鋼塊發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后子彈以20m/s的速度反向彈回。求鋼塊在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離最低點(diǎn)的高度的最大值。

          3.0m


解析:

子彈與鋼塊相互作用的過(guò)程中，動(dòng)量守恒，設(shè)鋼塊碰后瞬間的速度為v，則

m’·v2+m·v1= m’(-v’2)+m·v,

解出　　　　　　　　　　　　v= 12m/s。

此后鋼塊與車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，水平方向的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒。

設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)車(chē)與鋼塊的共同水平速度大小為v’, 方向水平向右，鋼塊上升的最大高度為hm, 則滿足

Mv1+mv=(M+m)v’，

mg·hm=。

由以上各式解出　　　　　　　　hm=3.0m。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，O為一水平軸．細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球，原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，擺球與平臺(tái)的B點(diǎn)接觸，但對(duì)平臺(tái)無(wú)壓力，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.6米．平臺(tái)高BD=0.8米．一個(gè)質(zhì)量為M=3.0kg的小球沿平臺(tái)自左向右運(yùn)動(dòng)到B處與擺球發(fā)生正碰，碰后擺球在繩子的約束下做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)A時(shí)，繩子的拉力T恰好等于擺球的重力，而M落在水平地面的C點(diǎn)，DC=1.2米．求：
①質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞前的速度大小？（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）
②質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在光滑的水平地面上，質(zhì)量為M=3.0kg的長(zhǎng)木板A的左端，疊放著一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)），處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.30．在木板A的左端正上方，用長(zhǎng)為R=0.80m不可伸長(zhǎng)的輕繩將質(zhì)量為m=1.0kg的小球C懸于固定點(diǎn)O．現(xiàn)將小球C拉至上方與水平方向成θ=300角的位置，由靜止釋放，在將繩拉直的瞬間，小球C沿繩方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變．此后，小球C與B恰好發(fā)生正碰且無(wú)機(jī)械能損失．空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2． 求：
（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力；
（2）木板長(zhǎng)度L至少為多大時(shí)小物塊才不會(huì)滑出木板？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=3.0kg的長(zhǎng)木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長(zhǎng)L=1.0m．開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力F=12N，如下圖所示，經(jīng)一段時(shí)間后撤去F．為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間．（g取10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?南寧三模）如圖甲所示，質(zhì)量為M=3.0kg的平板小車(chē)C凈止在光滑的水平面上，在t=0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量均為1.0kg的小物體A和B同時(shí)從左右兩端水平?jīng)_上小車(chē)，l.0s內(nèi)它們的v-t圖象如圖乙所示，g取l0m/s2．
（1）試分析小車(chē)在l.0s內(nèi)所做的運(yùn)動(dòng)，并說(shuō)明理由？
（2）要使A、B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)相碰，車(chē)的長(zhǎng)度至少為多少？
（3）假設(shè)A、B兩物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)相碰，試在圖乙中畫(huà)出A、B在t=1.0s～3.0s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

質(zhì)量為M=3.0kg的平板小車(chē)靜止在光滑水平面上，車(chē)長(zhǎng)L=4.0m，如圖15所示．當(dāng)t=0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量都是m=1.0kg的小物體A和B，分別從左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s沖上小車(chē)，當(dāng)它們?cè)谲?chē)上相碰后立刻結(jié)合在一起．已知A、B與車(chē)面的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ=0.20，g取10m/s2，求：精英家教網(wǎng)
（1）A、B相對(duì)車(chē)停止滑動(dòng)時(shí)車(chē)的速度．
（2）A、B相對(duì)車(chē)停止滑動(dòng)時(shí)在車(chē)上的位置．
（3）在0至4.0s內(nèi)小車(chē)的位移．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案