13.冰雪游樂場上一質(zhì)量為M的人站在質(zhì)量為m的冰車A上一起運動,迎面而來一個質(zhì)量也為m的冰車B,為了防止相撞,該人跳上冰車B,冰車A速度立即變?yōu)榱,人和冰車B一起以速度v沿A原來的方向運動,不計冰面與冰車間的摩擦,則:
(1)相撞前該人和兩冰車的總動量大小p是多少?
(2)若要使兩冰車恰好不相撞,求該人跳到冰車B上后冰車A的速度大小vA

分析 (1)冰車A、B和人組成的系統(tǒng)在相互作用前后滿足動量守恒,根據(jù)動量的定義求它們的總動量.
(2)要使兩冰車恰好不相撞,該人跳到冰車B上后冰車A和B的速度相同,以兩冰車和人組成的系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)動量守恒定律求解.

解答 解:(1)冰車A、B和人組成的系統(tǒng)在相互作用前后滿足動量守恒,則相撞前該人和兩冰車的總動量 p=(m+M)v
(2)要使兩冰車恰好不相撞,該人跳到冰車B上后冰車A和B的速度相同,設為vA
取人和冰車B原來的速度v方向為正方向,根據(jù)動量守恒定律得
    (m+M)v=(2m+M)vA
解得 vA=$\frac{M+m}{2m+M}$v
答:
(1)相撞前該人和兩冰車的總動量大小p是(m+M)v.
(2)若要使兩冰車恰好不相撞,求該人跳到冰車B上后冰車A的速度大小vA為$\frac{M+m}{2m+M}$v.

點評 解決本題的關鍵是要掌握動量守恒定律以及適用條件,要注意動量守恒定律時要規(guī)定正方向,用符號表示速度的方向.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖甲所示,四條水平虛線等間距的分布在同一豎直面內(nèi),相鄰虛線間的距離h=1m,在虛線M1N1與M2N2和M3N3與M4N4之間存在垂直豎直面向里的勻強磁場,磁場的磁感應強度均為B=1.0T,一個矩形金屬線框abcd用細線靜止懸掛,并且線框的下邊cd與虛線M1N1重合,線框的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=2.0Ω,ab的長度l1=0.5m,ad的長度l2=2.0m.
現(xiàn)剪斷細線,線框向下運動的v-t圖象如圖乙所示,并且已知t1時刻cd邊與M2N2重合,t2時刻ab邊與M3N3重合,t3時刻ab邊與M4N4重合,t1-t2的時間間隔△t=0.6s,整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向,g=10m/s2,求:

(1)v1的大;
(2)0~t2時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量;
(3)t1的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.電荷量相等的兩點電荷在空間形成的電場有對稱之美.如圖所示,真空中固定兩個等量異種點電荷A、B,AB連線中點為O.在A、B所形成的電場中,以O點為圓心半徑為R的圓面垂直AB連線,以O為幾何中心的邊長為2R的正方形平面垂直圓面且與AB連線共面,兩個平面邊線交點分別為e、f,則下列說法正確的是( 。
A.在a、b、c、d、e、f六點中找不到任何兩個場強和電勢均相同的點
B.將一電荷由a點移到圓面內(nèi)任意一點時電勢能的變化量相同
C.將一電荷由e點沿圓弧egf移到f點電場力始終不做功
D.沿線段eOf移動的電荷,它所受的電場力是先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一個質(zhì)量為2kg小球從5m高的空中自由下落至地面,不考慮空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2,則小球下落過程中重力做的功為100J,其重力勢力減少了100J.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,有兩根光滑的豎直導軌,相距為L,a、b之間接有電阻R,天花板上通過一細線掛一輕彈簧,彈簧下端栓一質(zhì)量為m的水平金屬棒,磁感應強度為B的勻強磁場方向向里,且與導軌平面垂直,不計導軌與金屬棒的電阻,彈簧勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,開始彈簧處于自然長度,將金屬棒由靜止釋放,則( 。
A.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為b→a
B.金屬棒第一次到達最大速度v時,彈簧伸長量為m$\frac{g}{k}$-$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{kR}$
C.金屬棒從開始釋放到最終靜止的過程中,通過電阻R上的電量可能為0
D.金屬棒從開始釋放到最終靜止的過程中,通過電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,物體m置于粗糙的斜面體M上,斜面體M與水平面間無摩擦,當物體m以速度v0沿斜面體M的底端沖上頂端時,下列說法中正確的是( 。
A.物體m和斜面體M組成的系統(tǒng)動量守恒
B.在物體m向上運動的過程中,斜面體M水平向右運動
C.斜面體M對物體m的作用力,對物體m不做功
D.物體m和斜面體M組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.某質(zhì)點在2s內(nèi)始終沿豎直方向向上運動,取豎直向下為正方向,其加速度a與時間t圖象如圖所示.重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)點在第1s內(nèi)處于完全失重狀態(tài)
B.質(zhì)點的初速度不小于22m/s
C.質(zhì)點在第1s內(nèi)發(fā)生的位移可能為5m
D.質(zhì)點在第2s末的機械能大于在第1s末的機械能

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2.為了驗證動量守恒定律.圖甲所示的氣墊導軌上放著兩個滑塊,滑塊A的質(zhì)量為500g,滑塊B的質(zhì)量為200g.每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器的頻率均為50Hz.調(diào)節(jié)設備使氣墊導軌正常工作后,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩個滑塊以不同的速度相向運動,碰撞后粘在一起繼續(xù)運動.圖乙為紙帶上選取的計數(shù)點,每兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出.

(1)判斷氣墊導軌是否處于水平,下列措施可行的是AC(填字母代號).
A.將某個滑塊輕放在氣墊導軌上,看滑塊是否靜止
B.讓兩個滑塊相向運動,看是否在軌道的中點位置碰撞
C.給某個滑塊一個初速度,看滑塊是否做勻速直線運動
D.測量氣墊導軌的兩個支架是否一樣高
(2)根據(jù)圖乙提供的紙帶,計算碰撞前兩滑塊的總動量大小p=0.28Kg•m/s;碰撞后兩滑塊的總動量大小為p′=0.28Kg•m/s.多次實驗,若碰撞前后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動量守恒定律得到驗證.(結果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,放在水平地面上的質(zhì)量為m的物體,與地面的動摩擦因數(shù)為μ,在勁度系數(shù)為k的輕彈簧作用下沿地面做勻速直線運動.彈簧沒有超出彈性限度,則( 。
A.彈簧的伸長量為$\frac{mg}{k}$
B.彈簧的伸長量為$\frac{μmg}{k}$
C.物體受到的支持力與它對地面的壓力是一對作用力與反作用力
D.彈簧對物體的彈力與物體受到的摩擦力是一對平衡力

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