【題目】如圖,光滑軌道PQO的水平段QO=,軌道在O點(diǎn)與水平地面平滑連接。一質(zhì)量為m的小物塊A從高h處由靜止開始沿軌道下滑,在O點(diǎn)與質(zhì)量為4m的靜止小物塊B發(fā)生碰撞。A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為=0.5,重力加速度大小為g。假設(shè)A、B間的碰撞為完全彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短。求

(1)第一次碰撞后瞬間AB速度的大。

(2)A、B均停止運(yùn)動后,二者之間的距離。

【答案】(1)第一次碰撞后瞬間A和B速度的大小分別為

(2)A、B均停止運(yùn)動后它們之間的距離為

【解析】

本題主要考查機(jī)械能、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)的知識點(diǎn),意在考查考生靈活運(yùn)用相關(guān)知識綜合分析問題的的能力。

(1)設(shè)A滑到水平軌道的速度為,則有

AB碰撞時(shí),由動量守恒有

由動能不變有

聯(lián)立①②③得:

第一次碰撞后瞬間AB速度的大小分別為

(2)第一次碰撞后A經(jīng)過水平段QO所需時(shí)間

第一次碰撞后B停下來所需時(shí)間

易知:

故第一次碰撞后B停時(shí),A還沒有追上B

設(shè)第一次碰撞后B停下來滑動的位移為,由動能定理得

解得

設(shè)A第二次碰撞B前的速度為,由動能定理得

解得

,故AB會發(fā)生第二次碰撞

AB會發(fā)生第二次碰撞,由動量守恒有

由動能不變有

解得:

B發(fā)生第二次碰撞后,向右滑動的距離為,由動能定理得

解得

A發(fā)生第二次碰撞后,向左滑動的距離為,由動能定理得

解得

,即A不會再回到光滑軌道PQO的水平段QO上,在O點(diǎn)左邊停下

所以A、B均停止運(yùn)動后它們之間的距離為=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列圖中,A圖是真空冶煉爐可以冶煉高質(zhì)量的合金;B圖是充電器工作時(shí)繞制線圈的鐵芯中會發(fā)熱;C圖是工人穿上金屬絲織成的衣服可以屏蔽外電場高壓帶電作業(yè);D圖是安檢門可以探測人身是否攜帶金屬物品,以上不屬于渦流現(xiàn)象的是

A.B.

C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一只小昆蟲從半球面形小碗內(nèi)的最低點(diǎn),沿碗壁向上緩慢地爬行,在其滑落之前的爬行過程中,關(guān)于它的受力情況,下列說法正確的是(

A.彈力逐漸增大B.摩擦力逐漸增大

C.摩擦力逐漸減小D.碗對小昆蟲的作用力逐漸增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】二中物理老師駕駛一輛SUV汽車正以一定速度在平直公路上勻速行駛。經(jīng)過圖a所示的限速牌標(biāo)志為40 km/h的位置時(shí),突然發(fā)現(xiàn)離它25.5m處停著一輛正在維修的小轎車時(shí),該老師采取了緊急剎車措施,使汽車做勻減速直線運(yùn)動,結(jié)果還是與小轎車發(fā)生碰撞。處理事故的交警就是該老師以前的學(xué)生,交警用老師教給他的測定反應(yīng)時(shí)間的方法,對老師進(jìn)行了測試(如圖b),發(fā)現(xiàn)老師握住木尺時(shí),木尺已經(jīng)自由下降了20cm,試通過計(jì)算幫助交警分析二中老師是否超速?(g10m/s2已知這種汽車急剎車時(shí)產(chǎn)生的加速度大小為5m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為氫原子的能級示意圖,則下列對氫原子躍遷的理解正確的是( 。

A. 由高能級向低能級躍遷時(shí)輻射出來的光電子一定不能使逸出功為3.34 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)

B. 大量處于n4能級的氫原子向n1能級躍遷時(shí),向外輻射6種不同頻率的光子

C. 大量處于n3級級的氫原子向n1能級躍遷時(shí),用發(fā)出的光照射逸出功為3.34 eV的金屬,從金屬表面逸出的光電子的最大初動能為8.75 eV

D. 如果用光子能量為10.3 eV的光照射處于n1能級的氫原子,則該能級的氫原子能夠躍遷到較高能級

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國ETC聯(lián)網(wǎng)正式啟動運(yùn)行,ETC是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱.汽車分別通過ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示.假設(shè)汽車以v0=15m/s朝收費(fèi)站正常沿直線行駛,如果過ETC通道,需要在收費(fèi)線中心線前10m處正好勻減速至v=5m/s,勻速通過中心線后,再勻加速至v0正常行駛;如果過人工收費(fèi)通道,需要恰好在中心線處勻減速至零,經(jīng)過20s繳費(fèi)成功后,再啟動汽車勻加速至v0正常行駛.設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2,求:

1)汽車過ETC通道時(shí),從開始減速到恢復(fù)正常行駛過程中的位移大;

2)汽車過ETC通道比過人工收費(fèi)通道節(jié)省的時(shí)間是多少.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量m=1kg的物體從靜止開始做直線運(yùn)動,物體所受合外力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,在0~8s內(nèi),下列說法中正確的是(  )

A. 物體在0~2s內(nèi)動量均勻增加,在2~4s內(nèi)動量均勻減小

B. 0~2s內(nèi)力F的沖量為2Ns

C. 2s末物體的速度最大

D. 3s末物體速度為3m/s,在8s末速度為﹣2m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,變壓器為理想變壓器,已知原副線圈的匝數(shù)比為,現(xiàn)給原線圈兩端加電壓為,負(fù)載電阻I1、I2表示原、副線圈中的電流,下列判斷正確的是(

A.副線圈兩端電壓有效值為6220V,副線圈中的電流有效值為14.1mA

B.副線圈兩端電壓有效值為4400V,副線圈中的電流有效值為20.0mA

C.I1I2

D.I1I2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖書館所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次,圖1中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),B球落點(diǎn)痕跡如圖2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。

(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為__________cm。

(2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量?答:____________(填選項(xiàng)號)。

(A)水平槽上未放B球時(shí),測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

(B)A球與B球碰撞后,測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離。

(C)測量A球或B球的直徑

(D)測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)

(E)測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案