下面是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：圖2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觸地后在極短的時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離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.?
4.05 m?
試題中的演示實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷了三個(gè)過程：首先是木棍與實(shí)心球一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，然后實(shí)心球與地碰撞，返回后實(shí)心球再與木棍作用.與木棍作用是因?yàn)閷?shí)心球與地碰撞后以原速率返回的這一瞬間，B仍保持原速率向下運(yùn)動(dòng)，坑內(nèi)的氣體便被壓縮，壓強(qiáng)迅速增大，B的動(dòng)量被迅速改變，于是便向相反的方向運(yùn)動(dòng).
根據(jù)題意，A碰地板后，反彈速度的大小等于它下落到地面時(shí)速度的大小，即
A剛反彈后，速度向上，立刻與下落的B碰撞，碰前B的速度v2=v1.由題意，碰后A速度為0，以v2′表示B上升的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒：
m1v1-m2v2=m2v2′.令h表示B上升的高度，有
由以上各式并代入數(shù)據(jù)得木棍B上升的高度為：
h="4.05" m.
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

在利用懸線懸掛等大小球探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中，下列說法不正確的是(　　)
A．懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng)
B．由靜止釋放小球，以便較準(zhǔn)確計(jì)算小球碰前速度
C．兩小球必須都是鋼性球，且質(zhì)量相同
D．兩小球碰后可以粘在一起共同運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在光滑的水平面上動(dòng)能為,動(dòng)量大小為的小鋼球1與靜止的小剛球2發(fā)生碰撞，碰撞前后鋼球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為和,球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為，,則必有（    ）
A．<B．<C．>D．>

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P高h(yuǎn)，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì)，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上．一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球（大小不計(jì)）．今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無能量損失，已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M：m=4：1，重力加速度為g．求：

（1）小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大？
（2）平板車P的長(zhǎng)度為多少？
（3）小物塊Q落地時(shí)距小球的水平距離為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖16-4-6所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光滑的水平面上，物體A被水平速度為v0的子彈擊中并嵌在其中，已知物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的，子彈的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的，求彈簧壓縮到最短時(shí)B的速度.

圖16-4-6

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖16-4-6所示，兩帶電金屬球在絕緣的光滑水平桌面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，A球帶電為-q，B球帶電為+2q.下列說法中正確的是(   )

圖16-4-6
A．相碰前兩球的運(yùn)動(dòng)過程中，兩球的總動(dòng)量守恒
B．相碰前兩球的總動(dòng)量隨兩球的距離逐漸減小而增大
C．相碰分離后的兩球的總動(dòng)量不等于相碰前兩球的總動(dòng)量，因?yàn)閮汕蛳嗯銮白饔昧橐�，而相碰后的作用力為斥�?/td>
D．相碰分離后任一瞬時(shí)兩球的總動(dòng)量等于碰前兩球的總動(dòng)量，因?yàn)閮汕蚪M成的系統(tǒng)合外力為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖（a）所示，在光滑絕緣水平面內(nèi)存在水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖（b）所示．不帶電的絕緣小球P2靜止在B點(diǎn)．t = 0時(shí)，帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度大小是碰前速度的一半，P1的質(zhì)量為m，帶電量為q，P2的質(zhì)量3m，A、B間距為L0．已知，．

（1）求第一次碰撞后小球P2的速度．
（2）在兩球第一次碰撞后到第二次碰撞前的這段時(shí)間內(nèi)，求兩球之間距離的最大值．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


A與M碰后沒有機(jī)械能損失，碰后接著返回向N板運(yùn)動(dòng)，且在與N板碰撞之前，A、B能達(dá)共同速度.在長(zhǎng)木板B即將與檔板N碰前，立即將A鎖定于長(zhǎng)木板B上，使長(zhǎng)木板B與檔板N碰后，A、B一并原速反向. B與檔板N碰后，立即解除對(duì)A的鎖定（鎖定和解除鎖定過程均無機(jī)械能損失）。以后A、B若與M、N檔板碰撞，其過程同前。A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)。求：
（1）在與N板發(fā)生第一次碰撞之前A相對(duì)于B向右滑行距離是多少？
（2）A與檔板M發(fā)生第二次碰撞后的速度大小.
（3）A和B最終停在何處？A、B系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

粗糙水平面上物體在水平拉力F作用下從靜止起加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t撤去F，在阻力f作用下又經(jīng)3t停下，則F：f為（   ）
A．3：1B．4：1
C．1：4D．1；3

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