（1）如圖1所示，ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為m1的小球從高位處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球兩球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上，且在碰撞過程中無機(jī)械能損失。求碰撞后小球m2的速度大小v2；

（2）碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。為了探究這一規(guī)律，我們才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機(jī)械能損失的簡化力學(xué)模型。如圖2所示，在固定光滑水平軌道上，質(zhì)量分別為m1、m2、m3……mn-1、mn……的若干個(gè)球沿直線靜止相間排列，給第1個(gè)球初能Ek1，從而引起各球的依次碰撞。定義其中第n個(gè)球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動(dòng)能Ekn與Ek1之比為第1個(gè)球?qū)Φ?i>n個(gè)球的動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n。

a) 求k1n

b) 若m1=4m0，mk=m0，m0為確定的已知量。求m2為何值時(shí)，k1n值最大


【解析】（1）設(shè)碰撞前的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律

             www.ks5u.com          ①

設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

 www.ks5u.com          ②

由于碰撞過程中無機(jī)械能損失

 www.ks5u.com      ③

②、③式聯(lián)立解得

 www.ks5u.com              ④

   將①代入得④ www.ks5u.com  

（2）a由④式，考慮到得

根據(jù)動(dòng)能傳遞系數(shù)的定義，對(duì)于1、2兩球 www.ks5u.com    ⑤

同理可得，球m2和球m3碰撞后，動(dòng)能傳遞系數(shù)k13應(yīng)為

 www.ks5u.com      ⑥

依次類推，動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n應(yīng)為

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解得  www.ks5u.com

b.將m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得

為使k13最大，只需使

由可知


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：


X射線

A．不是電磁波                           B．具有反射和折射的特性

C．只能在介質(zhì)中傳播                     D．不能發(fā)生干涉和衍射

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼，靜止時(shí)彈簧長度為l1，如圖1所示，圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù)l1＝       cm.。在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼，靜止時(shí)彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5。已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g，掛2個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力F2＝        N（當(dāng)?shù)刂亓铀俣?i>g＝9.8m/s2）。要得到彈簧伸長量x，還需要測(cè)量的是        。作出F-x曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。

                        

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖15所示。一水平傳送裝置有輪半徑均為R＝1/米的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪及轉(zhuǎn)送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距8．0m，輪與傳送帶不打滑�，F(xiàn)用此裝置運(yùn)送一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間的動(dòng)摩擦力因素為＝0．4，這袋面粉中的面粉可不斷的從袋中滲出。

（1）當(dāng)傳送帶以4．0m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將這袋面粉由左端正上方的A點(diǎn)輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運(yùn)送到正上方的B端所用的時(shí)間為多少？

（2）要想盡快將這袋面粉由A端送到B端（設(shè)初速度仍為零），主動(dòng)能的轉(zhuǎn)速至少應(yīng)為多大？

（3）由于面粉的滲漏，在運(yùn)送這袋面粉的過程中會(huì)在深色傳送帶上留下白色的面粉的痕跡，這袋面粉在傳送帶上留下的痕跡最長能有多長（設(shè)袋的初速度仍為零）？此時(shí)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足何種條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)圓柱形的豎直的井里存有一定量的水，井的側(cè)面和底部是密閉的，在井中固定地插著一根兩端開口的薄壁圓管，管和井共軸，管下端未觸及井底. 在圓管內(nèi)有一不漏氣的活塞，它可沿圓管上下滑動(dòng).開始時(shí)，管內(nèi)外水面相齊，且活塞恰好接觸水面，如圖所示. 現(xiàn)用卷揚(yáng)機(jī)通過繩子對(duì)活塞施加一個(gè)向上的力F，使活塞緩慢向上移動(dòng)，已知管筒半徑r＝0.100m，井的半徑R＝2r，水的密度r＝1.00×103kg/m/3，大氣壓r0＝1.00×105Pa. 求活塞質(zhì)量，不計(jì)摩擦，重力加速度g＝10m/s2.）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，將質(zhì)量均為m厚度不計(jì)的兩物塊A、B用輕質(zhì)彈簧相連接。第一次只用手托著B物塊于H高處，A在彈簧彈力的作用下處于靜止，現(xiàn)將彈簧鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，現(xiàn)由靜止釋放A、B ，B物塊著地后速度立即變?yōu)?，同時(shí)彈簧鎖定解除，在隨后的過程中B物塊恰能離開地面但不繼續(xù)上升。第二次用手拿著A、B兩物塊，使得彈簧豎直并處于原長狀態(tài)，此時(shí)物塊B離地面的距離也為H，然后由靜止同時(shí)釋放A、B，B物塊著地后速度同樣立即變?yōu)?。求：

⑴第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復(fù)原長時(shí)的速度υ1；

⑵第二次釋放A、B后，B剛要離地時(shí)A的速度υ2。

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


有一傾角為θ的斜面，其底端固定一擋板M，另有三個(gè)木塊A、B和C，它們的質(zhì)量分別為m=m=m，m=3 m，它們與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同.其中木塊A連接一輕彈簧放于斜面上，并通過輕彈簧與擋板M相連，如圖所示.開始時(shí)，木塊A靜止在P處，彈簧處于自然伸長狀態(tài).木塊B在Q點(diǎn)以初速度v向下運(yùn)動(dòng)，P、Q間的距離為L.已知木塊B在下滑過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與木塊A相碰后立刻一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)一個(gè)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，木塊B向上運(yùn)動(dòng)恰好能回到Q點(diǎn).若木塊A靜止于P點(diǎn)，木塊C從Q點(diǎn)開始以初速度向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷同樣過程，最后木塊C停在斜面上的R點(diǎn)，求P、R間的距離L′的大小。

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如圖1所示，水平地面上有一輛小車，車上固定一個(gè)豎直光滑絕緣管，管的底部有一質(zhì)量g，電荷量+8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略小。在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度=15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過磁場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，用力傳感器測(cè)得小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間，小球?qū)軅?cè)壁的彈力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）小球進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度的大��；

（2）小球出管口時(shí)（t=1s）對(duì)管側(cè)壁的彈力；

（3）小球離開管口之后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離△


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科目：高中物理 來源： 題型：


2013年12月2日，我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，飛行軌道示意圖如圖所示．“嫦娥三號(hào)”從地面發(fā)射后奔向月球，先在軌道Ⅰ上運(yùn)行，在P點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，Q為軌道Ⅱ上的近月點(diǎn)，則有關(guān)“嫦娥三號(hào)”下列說法正確的是(    )

A．由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運(yùn)行，因此“嫦娥三號(hào)”在兩軌道上運(yùn)行具有相同的周期

B．“嫦娥三號(hào)”從P到Q的過程中月球的萬有引力做正功，速率不斷增大

C．由于“嫦娥三號(hào)” 在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度，因此在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度也小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度

D．由于均繞月球運(yùn)行，“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上具有相同的機(jī)械能

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