光滑水平軌道上有一輛小車質(zhì)量為20 kg,質(zhì)量為60 kg的人站在小車上,與車一起以5 m/s的速度運動.試求:

(1)人相對于車以2 m/s的速度沿車前進的反方向行走,車速是多大?

(2)人相對于車以2 m/s豎直跳起,車速是多大?

(3)人相對于軌道以2 m/s豎直跳起,車速是多大?

(1)6.5 m/s  (2)5 m/s(3)20 m/s

解析:(1)由于水平軌道是光滑的,人、車系統(tǒng)水平方向動量守恒.系統(tǒng)的初動量p=(20+60)×5 kg·m/s=400 kg·m/s.

設(shè)人反向行走時車速度為v1,系統(tǒng)動量p1=20v1+60(v1-2).由動量守恒,有p1=p,則20v1+60(v1-2)=400 kg·m/s,v1=6.5 m/s.

設(shè)人相對于車豎直跳起時車速為v2,由于是相對于車豎直,則人與車水平方向相對靜止,有共同速度,則系統(tǒng)動量p2=20v2+60v2.由動量守恒,有p2=p,則20v2+60v2=400 kg·m/s,v2=5 m/s.

人相對于軌道豎直跳起,人水平方向速度為零,則系統(tǒng)的動量p3=20v3,由動量守恒,有p3=p,則20v3=400 kg·m/s,v3=20 m/s.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:名師伴讀高中物理三年級上 題型:022

如圖所示,在水平光滑的軌道上有一輛質(zhì)量為300kg、長度為2.5m的裝料車,懸吊的漏斗以恒定的速度100 kg/s向下漏原料,裝料車以0.5m/s的速度勻速行駛到漏斗下方接收原料,為了維持車速不變,在裝料過程中需用________N的水平拉力作用于車上才行.車裝完料駛離漏斗下方仍以原來速度前進,要使它在2s內(nèi)停下來,需要對小車施加一個 _______N的水平制動力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

光滑的水平軌道上有甲、乙兩輛小車,車上各站一人.甲車上的人手中握有一個質(zhì)量為m的球,甲車連同車上的人和球的人總質(zhì)量為M1,乙車連同車上的人總質(zhì)量為M2.開始時兩車均靜止,當(dāng)甲車上的人把球拋給乙車上的人,乙車上的人接住球后又拋給甲車上的人,如此反復(fù)多次,設(shè)球一共被拋了n次,最后甲車的速率為v1,乙車的速率為v2,則

A.若n為奇數(shù),則v1v2=(M2+m)∶(M1-m)

B.若n為奇數(shù),則v1v2=M2M1

C.若n為偶數(shù),則v1v2=M2M1

D.若n為偶數(shù),則v1v2=(M2+m)∶(M1-m)

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科目:高中物理 來源:2013屆河北省石家莊市第一中學(xué)高三暑期第二次考試物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

(14分)研究加速度和力的關(guān)系 加速度和質(zhì)量的關(guān)系:
兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上,小車前端系上細線,線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼.小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼(包括砝碼盤)的重力大。≤嚭蠖艘蚕涤屑毦,用一只夾子夾住兩根細線,控制兩輛小車同時開始運動和結(jié)束運動.

(1)利用這一裝置,我們來研究質(zhì)量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下,它們的加速度是怎樣的.由于兩個小車初速度都是零,運動時間又相同,由公式                 ,只要測出兩小車       之比就等于它們的加速度a之比.實驗結(jié)果是:當(dāng)小車質(zhì)量相同時,a正比于F.

(2)利用同一裝置,我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下,它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的.在兩個盤里放上相同數(shù)目的砝碼,使兩輛小車受到的拉力相同,而在一輛小車上加放砝碼,以增大質(zhì)量.重做試驗,測出                    .實驗結(jié)果是:當(dāng)拉力F相等時,a與質(zhì)量m成反比。
(3)實驗中用砝碼(包括砝碼盤)的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小,這樣做的前提條件是                            
(4))將夾子換為打點計時器,可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為_________,小車的質(zhì)量為________。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年河北省石家莊市高三暑期第二次考試物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(14分)研究加速度和力的關(guān)系 加速度和質(zhì)量的關(guān)系:

兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上,小車前端系上細線,線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼.小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼(包括砝碼盤)的重力大。≤嚭蠖艘蚕涤屑毦,用一只夾子夾住兩根細線,控制兩輛小車同時開始運動和結(jié)束運動.

(1)利用這一裝置,我們來研究質(zhì)量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下,它們的加速度是怎樣的.由于兩個小車初速度都是零,運動時間又相同,由公式                 ,只要測出兩小車        之比就等于它們的加速度a之比.實驗結(jié)果是:當(dāng)小車質(zhì)量相同時,a正比于F.

(2)利用同一裝置,我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下,它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的.在兩個盤里放上相同數(shù)目的砝碼,使兩輛小車受到的拉力相同,而在一輛小車上加放砝碼,以增大質(zhì)量.重做試驗,測出                      .實驗結(jié)果是:當(dāng)拉力F相等時,a與質(zhì)量m成反比。

(3)實驗中用砝碼(包括砝碼盤)的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小,這樣做的前提條件是                             

(4))將夾子換為打點計時器,可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為_________,小車的質(zhì)量為________。

 

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