8.質(zhì)量M=1kg的箱子靜止在光滑水平面上,箱子內(nèi)側(cè)的兩壁間距1米,質(zhì)量m=1kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從箱子中央以v0=5m/s的速度開始運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知物體與箱底的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,物體與箱壁間發(fā)生彈性碰撞,且碰撞時(shí)間極短,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物體可與箱壁發(fā)生多少次碰撞?
(2)物體從開始運(yùn)動(dòng)到與箱子相對(duì)靜止的時(shí)間?

分析 (1)木箱與物體組成的系統(tǒng)水平方向不受外力,總動(dòng)量守恒,可求出相對(duì)靜止時(shí)的共同速度,再根據(jù)能量守恒定律求出物體相對(duì)于木箱運(yùn)動(dòng)的總路程,從而求出碰撞的次數(shù);
(2)對(duì)物體,根據(jù)動(dòng)量定理求解物體從開始運(yùn)動(dòng)到與箱子相對(duì)靜止的時(shí)間.

解答 解:(1)設(shè)物體與箱子的共同速度為v,以水平向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:
mv0=(M+m)v
解得:v=2.5m/s,
此過程中,根據(jù)能量守恒定律得:
$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=\frac{1}{2}(m+M){v}^{2}+μmgs$
解得:s=2.5m,
n=$\frac{s-0.5}{1}+1=3$,
則物體與木箱共速時(shí),剛好到達(dá)右側(cè),所以剛好不發(fā)生第三次碰撞,即物體可與箱壁發(fā)生2次碰撞,
(2)對(duì)物體,根據(jù)動(dòng)量定理得:
-μmgt=m(v-v0
解得:t=1s
答:(1)物體可與箱壁發(fā)生2次碰撞;
(2)物體從開始運(yùn)動(dòng)到與箱子相對(duì)靜止的時(shí)間為1s.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理列式求解,要求同學(xué)們能正確分析物體和木箱的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,注意應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí)要規(guī)定正方向,難度適中.

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:實(shí)驗(yàn)題

2.兩個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué)采用如圖(1)所示的裝置.用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng).
(2)乙同學(xué)采用如圖(2)所示的裝置.兩個(gè)相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N下端射出.實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是兩球相碰.僅僅改變弧形軌道M的高度(保持AC不變),重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)..

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.圓心為O,半徑為R的半圓的直徑線兩端,各固定有一根垂直圓平面的長直導(dǎo)線a、b,兩導(dǎo)線中通有大小分別為2I0和I0方向相同的電流,已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k$\frac{I}{r}$,其中k為常數(shù),I為導(dǎo)線中電流,r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離,則下列關(guān)于該圈平面內(nèi)電流的磁場的說法中正確的是( 。
A.圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由a指向b
B.在直徑線上、到b距離為$\frac{2}{3}$R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
C.在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度平行于直徑線”的位置
D.在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度沿半圓切線方向”的位置

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,真空中有一直徑為R的帶電圓盤,圓心為O,圓盤外有A、B兩點(diǎn),其連線過圓心O且與盤面垂直,若OA=AB=R,有一電荷在A點(diǎn)受帶電圓盤的力為F,則它在B點(diǎn)時(shí)的受力為(  )
A.$\frac{F}{4}$B.4FC.$\frac{F}{2}$D.以上答案都不對(duì)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.在導(dǎo)線中電流在周圍空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為:B=k$\frac{1}{r}$,k為常數(shù),r為到導(dǎo)線的距離,如圖所示,兩個(gè)半徑相同,材料不同的半圓環(huán)并聯(lián)地接在電路中,電路中的總電流為I,流過ABD半圓環(huán)的電流為$\frac{1}{3}$I,流過ACD半圓環(huán)的電流為$\frac{2}{3}$I,在圓環(huán)圓心處電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若將ABD半圓環(huán)繞直徑AD轉(zhuǎn)過90°,這時(shí)在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(  )
A.$\sqrt{5}$BB.3BC.BD.$\sqrt{2}$B

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置.如圖所示,在水平桌面上固定放置一個(gè)斜面,把桌子搬到墻的附近,把白紙和復(fù)寫紙附在墻上.第一次讓桌子緊靠墻壁,從斜面上某一位置由靜止釋放鋼球,在白紙上得到痕跡A,以后每次將桌子向后移動(dòng)相同的距離x,每次都讓鋼球從斜面的同一位置滾下,重復(fù)剛才的操作,依次在白紙上留下痕跡B、C、D,測得BC、CD間的距離分別為y2和y3.下列說法$\underset{錯(cuò)}{•}$$\underset{誤}{•}$的是( 。
A.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié),直到桌面與垂線垂直
B.每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了具有相同的水平初速度
C.可以求得y2:y3=3:5
D.可以求得小鋼球離開水平桌面時(shí)的速度為x$\sqrt{\frac{{y}_{3}-{y}_{2}}{g}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.某小型實(shí)驗(yàn)電站輸出功率是4.4KW,輸電線路總電阻是4Ω.
(1)若采用220V電壓輸電,求輸電電流;
(2)若改用880V高壓輸電,求輸電線路損耗的功率;
(3)若改用880V高壓輸電,用戶端利用n1:n2=4:1的變壓器降壓,求用戶得到的電壓.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流,以下相關(guān)說法中正確的是( 。
A.線圈在甲、丙圖所示位置時(shí),磁通量變化率最大
B.線圈在乙、丁圖所示位置時(shí),產(chǎn)生的電流最小
C.線圈平面經(jīng)過甲、丙圖所示位置時(shí),電流的方向都要改變一次
D.線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,電流方向改變一次

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同步練習(xí)冊(cè)答案