如圖8-7-10所示,甲、乙兩個(gè)小孩分別坐在兩個(gè)冰橇上,他們連同橇的質(zhì)量分別都是30 kg,甲還推著一只質(zhì)量為15 kg的箱子,他們都以2 m/s的速率在同一條直線上做相向運(yùn)動.為避免相碰,甲突然將箱子推給乙,乙迅速抓住這個(gè)箱子.求甲推出箱子的最小速度.(不計(jì)摩擦)

圖8-7-10

5.2 m/s


解析:

避免相碰的臨界狀態(tài)是甲推出箱子后的速度和乙接到箱子后的速度相等,設(shè)為v.甲推出箱子的最小速度為v′,對甲推出箱子的過程,由動量守恒定律得

(M+m)v0=Mv+mv′                ①

對乙接箱子的過程,由動量守恒定律得

mv′-Mv0=(M+m)v                ②

從甲推出箱子到乙接到箱子的全過程中,由動量守恒定律得

(M+m)v0-Mv0=(2M+m)v           ③

求解本題時(shí),只需列出上述三個(gè)方程中的任意兩個(gè),就可求出甲推出箱子的最小速度,共同速度為v=v0=0.4 m/s

甲推出箱子的最小速度為v′=5.2 m/s.

練習(xí)冊系列答案
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如圖8-7-10所示,靜止在光滑水平面上的物體AB的質(zhì)量分別為m和2m,它們之間用輕彈簧相連.在極短的時(shí)間內(nèi)對物塊A作用一個(gè)水平向右的沖量I,可知

A.物塊A立刻有速度

B.物塊B立刻有速度vB=

C.當(dāng)AB之間的距離最小時(shí),A的速度為零,B的速度為vB=

D.當(dāng)AB之間的距離最小時(shí),AB有相同速度v=

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如圖13-7-10所示,A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),某勻強(qiáng)電場的電場線平行于該三角形平面.現(xiàn)將電荷量為10-8 C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做功為3×10-6 J,將另一電荷量為10-8 C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),克服電場力做功3×10-6 J.

圖13-7-10

(1)求電場線方向,UAB、UAC、UBC各為多大?

(2)AB邊長為2cm,求電場強(qiáng)度.

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我國自行研制的“神舟”六號載人飛船,在“長征二號F”型運(yùn)載火箭推動下,于2005年10月12日發(fā)射升空,于17日成功在內(nèi)蒙古安全著陸?返回過程中,飛船在P點(diǎn)接到地面指揮中心的返回指令,于是立即打開制動火箭向原來運(yùn)動方向噴出燃?xì),以降低速度并轉(zhuǎn)到跟地面相切的橢圓軌道?如圖8-7-18所示,要使飛船對地速度降為原來的,飛船在P處應(yīng)將質(zhì)量為Δm的燃?xì)庖远啻蟮膶Φ厮俣认蚯皣姵?(設(shè)飛船質(zhì)量為m,地球半徑為R0,飛船距地面高度為h,地面重力加速度為g,將連續(xù)噴出燃?xì)獾刃橐淮涡試姵觯?/p>

圖8-7-18

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在光滑水平面上,有一質(zhì)量為m1=20 kg的小車,通過一根幾乎不能伸長的輕繩與另一個(gè)質(zhì)量為m2=25 kg的拖車相連接,一質(zhì)量為m3=15 kg的物體放在拖車的平板上,物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.開始時(shí),拖車處于靜止?fàn)顟B(tài),繩未拉緊(如圖8-7-3所示),小車以v0=3 m/s的速度向前運(yùn)動.求:

圖8-7-3

(1)當(dāng)m1、m2、m3以同一速度前進(jìn)時(shí),其速度的大;

(2)物體在拖車平板上移動的距離.(g取10 m/s2)

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