分析 (1)由機(jī)械能守恒定律求出B自由下落L時(shí)速度,A,B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒列出等式求出AB碰撞后的速度大小,從而判斷發(fā)生第一次碰撞過(guò)程是否有機(jī)械能損失.
(2)碰撞后A勻速下滑,B做豎直上拋運(yùn)動(dòng),B返回到P點(diǎn)時(shí),速度大小仍然為vB,此后,B也做勻速運(yùn)動(dòng),由于vB>vA,所以B與A可能會(huì)發(fā)生第二次碰撞,對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解碰撞的位置.
解答 解:(1)設(shè)B自由下落L時(shí)速度為v0,由機(jī)械能守恒定律
${m}_{B}gL=\frac{1}{2}{m}_{B}{{v}_{0}}^{2}$
得:${v}_{0}=\sqrt{2gL}$
設(shè)B與A碰撞后瞬間,B的速度大小為vB,A的速度大小為vA,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,規(guī)定向下的方向?yàn)檎?br />mBv0=-mBvB+mAvA
將${v}_{B}=\frac{3}{5}{v}_{0}$
代入上式解得:${v}_{A}=\frac{2}{5}{v}_{0}$
損失的機(jī)械能:$△E=\frac{1}{2}{m}_{B}{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{B}{{v}_{B}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{A}}^{2}$=0,則機(jī)械能守恒,
(2)碰撞后A勻速下滑,B做豎直上拋運(yùn)動(dòng),B返回到P點(diǎn)時(shí),速度大小仍然為vB,此后,B也做勻速運(yùn)動(dòng),由于vB>vA,所以B與A可能會(huì)發(fā)生第二次碰撞.
設(shè)A、B第一次碰撞后經(jīng)時(shí)間t發(fā)生第二次碰撞,B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)返回到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t1,則:
A的位移:sA=vAt
B勻速運(yùn)動(dòng)的位移:sB=vB(t-t1)
${t}_{1}=\frac{2{v}_{B}}{g}$
由sA=sB
解得:$t=\frac{18{v}_{0}}{5g}$
${s}_{A}=\frac{36{{v}_{0}}^{2}}{25g}=\frac{72}{25}L$
因sA<3L
所以,A、B能發(fā)生第二次碰撞,碰撞的位置在P點(diǎn)下方$\frac{72}{25}L$.
答:(1)B與A發(fā)生第一次碰撞過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失.
(2)B與A能在桿上發(fā)生第二次碰撞,碰撞的位置在P點(diǎn)下方$\frac{72}{25}L$.
點(diǎn)評(píng) 解決該題關(guān)鍵要進(jìn)行A、B的運(yùn)動(dòng)分析,正確找出其位置關(guān)系,運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解,難度適中.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 當(dāng)θ=45°時(shí),粒子將從AC邊射出 | |
B. | 所有從OA邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等 | |
C. | 隨著θ角的增大,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間先變大后變小 | |
D. | 在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 正點(diǎn)電荷Q一定在B點(diǎn)左側(cè) | |
B. | 離子在B點(diǎn)軌跡變形最大、故加速度一定最大 | |
C. | 離子在B點(diǎn)的動(dòng)能最小、電勢(shì)能可能最大 | |
D. | 離子在A、B兩點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力相同 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 釋放瞬間甲球加速度較大 | |
B. | 釋放瞬間甲乙兩球的加速度都等于重力加速度 | |
C. | 甲球質(zhì)量小于乙球 | |
D. | 甲球質(zhì)量大于乙球 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | a→b,壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大 | B. | b→c,壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小 | ||
C. | c→d,壓強(qiáng)不變、溫度降低、體積減小 | D. | d→a,壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 波源振動(dòng)周期為0.1s | |
B. | 波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向 | |
C. | t=0.15s時(shí),x=40m的質(zhì)點(diǎn)已運(yùn)動(dòng)的路程為30m | |
D. | 接收器在t=1.8s時(shí)開(kāi)始接收此波 | |
E. | 若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng),接收器接收到的波的頻率可能為15Hz |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 兩彈簧振子振幅相同 | |
B. | 兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F甲:F乙=2:1 | |
C. | 振子乙速度最大時(shí),振子甲速度為零 | |
D. | 振子的振動(dòng)頻率之比f(wàn)甲:f乙=1:2 |
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