分析 (1)小球向下擺動(dòng)的過程中機(jī)械能都守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出碰撞前小球的速度大�。鶕�(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求出碰撞后物塊的速度大小,根據(jù)動(dòng)能定理研究向右滑動(dòng)過程,求出物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(2)根據(jù)上題的結(jié)果,分析B獲得的速度范圍,由動(dòng)能定理求物塊B在水平面滑動(dòng)距離S的范圍.
解答 解:(1)對(duì)小球下擺過程分析,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
2mgL(1-cos60°)=12•2mv02
解得:v0=√gL
設(shè)小球與物塊碰撞后,小球的速度為v1,物塊的速度為v2,選向右方向?yàn)檎较颍?br />由動(dòng)量守恒定律得:
Mv0=Mv1+mv2
由能量守恒定律得:
12Mv02=12Mv12+12mv22
又 M=2m
解得 v2=2MM+mv0=43√gL
對(duì)物塊向右滑行的過程,根據(jù)動(dòng)能定理得:
-μmgL=0-12mv22
聯(lián)立解得 μ=89
(2)由v2=2MM+mv0變形得:v2=21+mMv0.
當(dāng)M=m時(shí),v2最小,物塊B在水平面滑動(dòng)距離S最小.v2最小值為 v2min=v0=√gL
由動(dòng)能定理得:-μmgSmin=0-12mv2min2
解得 Smin=916L
當(dāng)M→∞時(shí),v2最大,物塊B在水平面滑動(dòng)距離S最大.v2最大值為 v2max=2v0=2√gL
由動(dòng)能定理得:-μmgSmax=0-12mv2max2
解得 Smax=94L
所以S的范圍為 916L≤S≤94L
答:
(1)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是89.
(2)S的范圍為 916L≤S≤94L.
點(diǎn)評(píng) 本題采用程序思維進(jìn)行分析,把握各個(gè)過程的物理規(guī)律是關(guān)鍵.要知道彈性碰撞遵守兩大守恒定律:動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律.
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A. | 改變電源的正負(fù)極性 | |
B. | 增大R0 | |
C. | 增加電感線圈原匝數(shù)使L增大 | |
D. | 換一個(gè)自感系數(shù)L相同但電阻RL更小的電感線圈 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 分子間的距離增大則分子間的斥力與引力均減小 | |
B. | 外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能必定增加 | |
C. | 布朗運(yùn)動(dòng)是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的 | |
D. | 能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性 | |
E. | 一定質(zhì)量的氣體,溫度不變,分子的平均動(dòng)能不變 |
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