9.如圖所示,質(zhì)量均為m的兩滑塊A、B間壓縮著一個彈性勢能為mv2的輕彈簧,彈簧與A、B不栓接,滑塊A、B用細(xì)線相連.A、B以相同的速度v沿光滑水平面勻速運(yùn)動,能與質(zhì)量也為m的靜止滑塊C發(fā)生正碰,且碰撞瞬間細(xì)線斷裂,碰后B、C粘在一起.在以后的運(yùn)動過程中.
求:A、B、C的最終速度各為多少.

分析 B與C發(fā)生碰撞后,BC一起向左運(yùn)動,根據(jù)動量守恒定律求碰后BC的共同速度.BC碰撞后,A的速度比BC的速度大,A將壓縮彈簧,最終A與BC都脫離彈簧,根據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求最終的速度.

解答 解:B與C碰撞過程,以水平方向向右為正方向,由動量守恒定律得:
  mv=2mv1
得 v1=$\frac{1}{2}$v
設(shè)A和BC的最終速度分別為v2和v3.取水平向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得
    2mv1=mv2+2mv3
    mv2+$\frac{1}{2}$×2mv12=$\frac{1}{2}$mv22+$\frac{1}{2}$×2mv32
聯(lián)立解得:v2=$\frac{1-\sqrt{13}}{3}$v,v3=$\frac{2+\sqrt{3}}{6}$v,(另一組解不合理,舍去)
答:A、B、C的最終速度各為$\frac{1-\sqrt{13}}{3}$v、$\frac{2+\sqrt{3}}{6}$v、$\frac{2+\sqrt{3}}{6}$v.

點(diǎn)評 本題是含有非彈性碰撞的過程,不能全過程列出機(jī)械能守恒方程,這是學(xué)生經(jīng)常犯的錯誤,要分過程分別列式.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.關(guān)于位移和路程,下列說法正確的是( 。
A.兩物體通過的路程相等,則它們的位移也一定相同
B.位移是矢量,位移的方向就是物體運(yùn)動的方向
C.路程是標(biāo)量,位移的大小就是路程
D.路程是指物體運(yùn)動軌跡的長度,位移是指由初位置指向末位置的有向線段

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.在公交車行駛中,司機(jī)能從車旁邊的后視鏡內(nèi)看清離車頭L=20米范圍內(nèi)的物體,若該客車由靜止開始以a=1.0m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,與此同時,在距車頭S=32米遠(yuǎn)的地方有一乘客正以v勻速追趕該客車.乘客在后視鏡內(nèi)的像保留時間不少于2.0s時,司機(jī)才能從后視鏡內(nèi)看清該乘客,并迅速制動,停車讓乘客上車.則
(1)該乘客追趕客車的最小速度應(yīng)為多少?
(2)若以第(1)問中的速度追趕客車,追趕客車的過程中經(jīng)過多長時間乘客距離客車最近?最近距離是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.長為L=1m的細(xì)線,拴一質(zhì)量為m=2kg的小球,一端固定于O點(diǎn).讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(這種運(yùn)動通常稱為圓錐擺運(yùn)動),如圖.求擺線L與豎直方向的夾角為α=53°時:
(1)線的拉力F;
(2)小球運(yùn)動的線速度的大小;
(3)小球運(yùn)動的角速度及周期.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.為了驗(yàn)證碰撞中的動量守恒和檢驗(yàn)兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機(jī)械能損失),某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟做如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2;
②按照如圖所示的那樣,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置.將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端;
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置;
④將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1仍從斜槽頂端A處靜止開始滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置;
⑤用毫米刻度尺量出各個落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離.圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點(diǎn)位置,到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),回答下列問題:
(1)在沒有放m2時,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,m1的落點(diǎn)是圖中的E點(diǎn);
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式m1$\sqrt{{L}_{E}}$=m1$\sqrt{{L}_{D}}$+m2$\sqrt{{L}_{F}}$,則說明碰撞中動量是守的;
(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式m1LE=m1LD+m2LF,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場的等勢面,已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上,c、d兩點(diǎn)在另一個等勢面上.甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率,沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場,在電場中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動.則下列說法正確( 。
A.兩粒子所帶的電荷符號不同
B.甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時的速度一定小于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)的速度
C.兩個粒子的電勢能都是先減小后增大
D.經(jīng)過b點(diǎn)時,兩粒子的動能一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.在用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時器測定小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度的實(shí)驗(yàn)中,得到如圖所示的一條紙帶,從比較清晰的點(diǎn)開始起,分別標(biāo)上計(jì)數(shù)點(diǎn)0、1、2、3、4…,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出,量得0與1兩點(diǎn)間的距離x1=4.00cm,1與2兩點(diǎn)間的距離x2=6.00cm,2與3兩點(diǎn)間的距離x3=8.00cm.則打下測量點(diǎn)1時小車的速度大小為0.5m/s,打下2點(diǎn)時小車的速度大小為0.7m/s,小車的加速度大小為2m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.靜電場方向平行于x軸,該電場的電勢φ隨x軸的分布可簡化為如圖所示的折線,則下列說法正確的是( 。
A.在(-d<x<d)區(qū)間內(nèi),該電場為勻強(qiáng)電場
B.若將一電子放在(-d<x<d)區(qū)間內(nèi),則電子在x=0處的電勢能最小
C.若將一質(zhì)子在(-d<x<0)區(qū)間內(nèi)靜止釋放,則該質(zhì)子在該區(qū)域中運(yùn)動時的電勢能與動能的總和可能為正
D.若將一質(zhì)子在(-d<x<0)區(qū)間內(nèi)靜止釋放,則該質(zhì)子在該區(qū)域中一定做直線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.在探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備了如圖1所示的裝置.
(1)先將1條橡皮筋套在釘子上,小物塊在橡皮筋的作用下彈出,之后平拋落到水平地面上,落點(diǎn)記為P1;
(2)在釘子上分別套上2條、3條、4條…同樣的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的長度都保持一致,重復(fù)步驟(1),小物塊落點(diǎn)分別記為P2、P3、P4…;
①為了求出小物塊被橡皮筋彈出后的動能(重力加速度g已知),需要測量的物理量有ADE
A.小物塊的質(zhì)量
B.橡皮筋的原長
C.橡皮筋的伸長量
D.桌面到地面的高度
E.小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離
②將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對小物塊做功分別記為W1、W2、W3、…,小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離分別記為L1、L2、L3、….若功與速度的平方成正比,則應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、L2為橫坐標(biāo)作圖,才能得到一條直線.
③某同學(xué)按照②中的要求作出圖象,發(fā)現(xiàn)圖象是一條沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(見圖2),造成這種結(jié)果的原因可能是物塊在桌面上受到摩擦力作用(寫一條原因即可)

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同步練習(xí)冊答案