如圖6-2-20所示，質(zhì)量為m的由絕緣材料制成的球與質(zhì)量為M＝19m的金屬球并排懸掛.現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成θ＝60°的位置自由釋放，下擺后在最低點(diǎn)處與金屬球發(fā)生彈性碰撞.在平衡位置附近存在垂直于紙面的磁場(chǎng).已知由于磁場(chǎng)的阻尼作用，金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴Ｔ谧畹忘c(diǎn)處.求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度小于45°?

圖6-2-20
3次
設(shè)在第n次碰撞前絕緣球的速度為vn－1，碰撞后絕緣球、金屬球的速度分別為vn和Vn.由于碰撞過程中動(dòng)量守恒、碰撞前后動(dòng)能相等，設(shè)速度向左為正，則mvn－1=MVn－mvn

由以上兩式及M＝19m解得

第n次碰撞后絕緣球的動(dòng)能為

E0為第1次碰撞前絕緣球的動(dòng)能，即初始能量.
可得到
絕緣球在θ=45°與θ＝θ0=60°處的勢(shì)能之比為式中l為擺長.
易算出0.812=0.656,0.813=0.531
由此可知，經(jīng)過3次碰撞后θ將小于45°.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中，違反動(dòng)量守恒定律的是(   )
A．兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體A和B相碰后合為一體，A減少的動(dòng)量等于B增加的動(dòng)量
B．質(zhì)量相等的兩個(gè)物體，以相同速率相向運(yùn)動(dòng)，做正碰后以原來的速率分開
C．質(zhì)量不等的兩個(gè)物體，以相同的速率相向運(yùn)動(dòng)，做正碰以后以某一相同速率向同一方向運(yùn)動(dòng)
D．質(zhì)量不等的兩個(gè)物體，以相同的速率相向運(yùn)動(dòng)，做正碰后各以原來的速率分開

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖6-4-12所示，光滑軌道上，小車A、B用輕質(zhì)彈簧連接，將彈簧壓縮后用細(xì)繩系在A、B上，然后使A、B以速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)中細(xì)繩突然斷開，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí)，A的速度剛好為0，已知A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＜mB.
求：

圖6-4-12
(1)被壓縮的彈簧具有的彈性勢(shì)能Ep.
(2)試定量分析、討論在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，小車B有無速度為0的時(shí)刻.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

下面是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：如圖5-2-9中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量m1="0.28" kg，在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m2="0.10" kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙.將此裝置從A下端離地板的高度H="1.25" m處由靜止釋放.實(shí)驗(yàn)中，A觸地后在極短時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離球A開始上升，而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度.重力加速度g取10 m/s2.

圖5-2-9

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A、B，做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）把兩滑塊A、B緊貼在一起，在A上放質(zhì)量為m的砝碼，置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷卡住A、B，在與A、B的固定擋板間放入一彈簧，使彈簧處于水平方向上壓縮狀態(tài).
（2）按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開，同時(shí)起動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A、B與擋板C、D碰撞時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停止，記下A至C運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，B至D運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2.
（3）重復(fù)幾次取t1、t2的平均值.
①在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意______________________________________________________；
②應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有____________________________________________________________；
③只要滿足關(guān)系式________________________________________成立，即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，安裝斜槽軌道時(shí)，應(yīng)讓斜槽末端點(diǎn)的切線保持水平，這樣做的目的是為了使(    )
A．入射球得到較大的速度
B．入射球與被碰球?qū)π呐鲎埠笏俣染鶠樗?/td>
C．入射球與被碰球碰撞時(shí)動(dòng)能無損失
D．入射球與被碰球碰后均能從同一高度飛出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖8-8-4所示，長為L、質(zhì)量為m1的小船停在靜水中.一個(gè)質(zhì)量為m2的人立在船頭，若不計(jì)水的阻力，當(dāng)人從船頭走到船尾的過程中，船對(duì)地面的位移是________，人對(duì)地面的位移是________.

圖8-8-4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為m的小車，車上左右兩端分別站著甲、乙兩人，他們的質(zhì)量都是m，開始兩個(gè)人和車一起以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)。某一時(shí)刻，站在車右端的乙先以相對(duì)地面水平向右的速度v1跳離小車，然后站在車左端的甲以相對(duì)于地面水平向左的速度v1跳離小車，兩人都離開小車后，小車的速度將是（   ）
A．v0B．2v0C．大于v0小于2v0D．大于2v0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個(gè)物體具有相同的動(dòng)量，則它們一定有（ ）
A．相同的速度B．相同的質(zhì)量
C．相同的運(yùn)動(dòng)方向D．相同的加速度

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