分析 (1)先根據(jù)指向圓心的合力提供向心力,求得碰后Q經(jīng)過最高點(diǎn)C時(shí)的速度.Q從B到C,由機(jī)械能守恒定律求碰后Q的速度.再研究碰撞過程,由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列式,即可求解P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2.
(2)對F作用的過程,由動量定理求力F的作用時(shí)間t.
解答 解:(1)設(shè)Q經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小為v3、經(jīng)過C點(diǎn)的速度大小為v4.
在C點(diǎn),對Q,由牛頓第二定律得 m2gcosθ=m2$\frac{{v}_{4}^{2}}{R}$
Q從B到C,由機(jī)械能守恒定律得
m2gR(1+cosθ)+$\frac{1}{2}{m}_{2}{v}_{4}^{2}$=$\frac{1}{2}{m}_{2}{v}_{3}^{2}$
聯(lián)立解得 v3=8m/s
對P、Q碰撞過程,取向右為正方向,由動量守恒定律得
m1v1=m1v2+m2v3.
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得 $\frac{1}{2}$m1v12=$\frac{1}{2}$m1v22+$\frac{1}{2}$m2v32.
聯(lián)立解得 v1=12m/s,v2=-4m/s.
(2)對F作用的過程,由動量定理得 Ft=m1v1-0
解得 t=0.2s
答:
(1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2分別為12m/s和4m/s.
(2)力F的作用時(shí)間t是0.2s.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵之處有二:1、要知道Q恰好通過C點(diǎn)的臨界條件:重力沿半徑方向的分力等于向心力.2、彈性碰撞遵守兩大守恒定律:動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律.要注意選取正方向.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 碘131的半衰期大約為8天,1g碘131經(jīng)過64天后,未衰變的大約為$\frac{1}{256}g$ | |
B. | 比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合的越不牢固,原子核越不穩(wěn)定 | |
C. | 鈾235的裂變方程可能為92235U→55137Cs+3788Rb+1001n | |
D. | 處于基態(tài)的氫原子吸收一個光子躍遷到激發(fā)態(tài),再向低能級躍遷時(shí)輻射光子的頻率一定大于吸收光子的頻率 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 木板和滑塊最終一起做勻速運(yùn)動 | |
B. | 當(dāng)滑塊的速度為零時(shí),木板的速度也為零 | |
C. | 當(dāng)木板的速度為2.4m/s時(shí),滑塊正在做加速運(yùn)動 | |
D. | 當(dāng)木板的速度為2.4m/s時(shí),滑塊正在做減速運(yùn)動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 磁場方向一定為垂直紙面向里 | |
B. | 磁場方向一定為垂直紙面向外 | |
C. | A放出的是α粒子,B放出的是β粒子 | |
D. | a為α粒子的運(yùn)動軌跡,d為β粒子的運(yùn)動軌跡 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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