7.如圖所示,質(zhì)量為mA=2kg的木板A靜止在光滑水平地面上,在木板A右端正上方,用長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.4m不可伸長(zhǎng)的輕繩將質(zhì)量為mC=1kg的小球C懸于固定點(diǎn)O.一質(zhì)量為mB=1kg的小滑塊B以v0=4m/s的速度滑上木板A的左端.水平向右運(yùn)動(dòng)與小球C發(fā)生彈性正碰(只能碰一次),碰后小球C的最大擺角為60°.已知小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{1}{3}$,空氣阻力不計(jì),g=10m/s2,求:
(i)小滑塊B與小球C碰前的速度大;
(ii)A、B相對(duì)靜止時(shí)小滑塊B到木板A左端的距離.

分析 (i)B與C發(fā)生彈性正碰,它們質(zhì)量相等,交換速度,之后C獲得了速度,在向上擺動(dòng)的過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律求出B、C碰后C的速度,從而碰撞前B的速度.對(duì)B在A上滑行的過(guò)程,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律列式,可求得B、C碰撞前瞬間A、B的速度和B相對(duì)于A向右滑行的距離.
(ii)B、C碰撞后,B在A上向左滑行,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律列式求B相對(duì)于A滑行的路程,從而得到A、B相對(duì)靜止時(shí)小滑塊B到木板A左端的距離.

解答 解:(i)設(shè)碰前B相對(duì)于A向右滑動(dòng)的路程為s1,碰撞瞬間A、B的速度大小分別為v1、v2,碰后瞬間B、C的速度大小為、v3,
對(duì)C由機(jī)械能守恒定律得:mCgL(1-cos60°)=$\frac{1}{2}$mCv32,
B與C質(zhì)量相等,發(fā)生彈性正碰,交換速度,有:v3=v2,v2′=0,
以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:mBvB=mAv1+mBv2
由能量守恒定律得:μmBgs1=$\frac{1}{2}$mBv02-$\frac{1}{2}$mAv12-$\frac{1}{2}$mBv22,
解得:v1=1m/s,v2=2m/s,s1=1.5m;
(ii)設(shè)碰后B相對(duì)于A向左滑動(dòng)的路程為s2時(shí)達(dá)到共同速度v,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
mAv1=(mA+mB)v,
由能量守恒定律得:μmBgs2=$\frac{1}{2}$mAv12-$\frac{1}{2}$(mA+mB)v2,
解得:s2=0.1m,故B到A左端的距離:s=s1-s2=1.4m;
答:(i)小滑塊B與小球C碰前的速度大小為2m/s;
(ii)A、B相對(duì)靜止時(shí)小滑塊B到木板A左端的距離為1.4m.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要理清物理過(guò)程,把握彈性碰撞的基本規(guī)律:兩個(gè)物體質(zhì)量,發(fā)生彈性碰撞將交換速度.物塊在小車(chē)滑行過(guò)程,遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律,要注意摩擦生熱與相對(duì)路程有關(guān).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.一本書(shū)靜置于水平桌面上,則(  )
A.書(shū)對(duì)桌面的壓力就是書(shū)的重力,這兩個(gè)力的同一種性質(zhì)的力
B.書(shū)所受的重力與桌面的支持力是一對(duì)作用力與反作用力
C.桌面對(duì)書(shū)的支持力大小等于書(shū)的重力,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力
D.書(shū)所受的重力與它對(duì)地球的吸引力是一對(duì)平衡力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.如圖所示,靜止在平板車(chē)C上的A、B兩物塊間有一根被壓縮的彈簧,已知A物塊質(zhì)量大于B物塊質(zhì)量,A、B與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放后,A、B兩物塊在平板車(chē)上滑動(dòng)過(guò)程中,下列判斷正確的是(  )
A.A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C.平板車(chē)C靜止不動(dòng)D.平板車(chē)C向左運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,先測(cè)得擺線長(zhǎng)為98.50cm,擺球直徑為2.00cm,然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間則:
(1)該擺擺長(zhǎng)為99.50 cm.
(2)如果測(cè)得的g值比實(shí)際值偏小,可能的原因是BD
A.開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),秒表過(guò)遲按下
B.實(shí)驗(yàn)中誤將51次全振動(dòng)計(jì)為50次
C.實(shí)驗(yàn)室在高山上,高出海平面太高
D.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)使擺線長(zhǎng)度增加了
(3)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l并測(cè)出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對(duì)應(yīng)的l與T的數(shù)據(jù),再以l為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成如圖所示直線,并求得該直線的斜率為k,則重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}}{k}$(用k表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,用輕桿拴著質(zhì)量為m的物體,在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),輕桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的拉力為mg.求:
(1)小球在最高點(diǎn)的線速度v;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)桿對(duì)球的拉力FT;
(3)小球的角速度ω.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.三個(gè)共點(diǎn)力的大小分別是2N,6N,10N,則它們的合力不可能是(  )
A.10NB.1.5NC.3.7ND.18 N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.一個(gè)橫截面積為矩形的玻璃水槽,水面面積為4a2,水面上浮著一正立方體木塊.木塊邊長(zhǎng)為a,密度為水的$\frac{1}{2}$,質(zhì)量為m.開(kāi)始時(shí),木塊靜止,有一半沒(méi)入水中,如圖所示.現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓入水中,不計(jì)摩擦,求:
(1)木塊被下壓多少,剛好全部沒(méi)入水中?
(2)從開(kāi)始到木塊剛好完全沒(méi)入水中的過(guò)程中力F所做的功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.物體在完全失重的狀態(tài)下沒(méi)有慣性
B.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷,當(dāng)其速度增大,所受的磁場(chǎng)也增大
C.自感線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)大小與流過(guò)線圈的電流大小有關(guān)
D.1Wb=1$\frac{kg•{m}^{2}}{A•{s}^{2}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.一物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),其速度時(shí)間圖象如圖所示,根據(jù)該圖象可知(  )
A.物體t=1s時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向B.前2s內(nèi)合力對(duì)物體做正功
C.前2s內(nèi)合力沖量為0D.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)加速度相同

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案