下面是一個物理演示實驗,它顯示:圖2中自由下落的物體AB經(jīng)反彈后,B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某種材料做成的實心球,質(zhì)量m1="0.28" kg,在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m2="0.10" kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中,其下端與坑底之間有小空隙.將此裝置從A下端離地板的高度H="1.25" m處由靜止釋放.實驗中,A觸地后在極短的時間內(nèi)反彈,且其速度大小不變;接著木棍B脫離A開始上升,而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度,重力加速度g取10 m/s2.?
4.05 m?
試題中的演示實驗經(jīng)歷了三個過程:首先是木棍與實心球一起做自由落體運動,然后實心球與地碰撞,返回后實心球再與木棍作用.與木棍作用是因為實心球與地碰撞后以原速率返回的這一瞬間,B仍保持原速率向下運動,坑內(nèi)的氣體便被壓縮,壓強(qiáng)迅速增大,B的動量被迅速改變,于是便向相反的方向運動.
根據(jù)題意,A碰地板后,反彈速度的大小等于它下落到地面時速度的大小,即
A剛反彈后,速度向上,立刻與下落的B碰撞,碰前B的速度v2=v1.由題意,碰后A速度為0,以v2′表示B上升的速度,根據(jù)動量守恒:
m1v1-m2v2=m2v2′.令h表示B上升的高度,有
由以上各式并代入數(shù)據(jù)得木棍B上升的高度為:
h="4.05" m.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在利用懸線懸掛等大小球探究碰撞中的不變量的實驗中,下列說法不正確的是(  )
A.懸掛兩球的細(xì)繩長度要適當(dāng),且等長
B.由靜止釋放小球,以便較準(zhǔn)確計算小球碰前速度
C.兩小球必須都是鋼性球,且質(zhì)量相同
D.兩小球碰后可以粘在一起共同運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平面上動能為,動量大小為的小鋼球1與靜止的小剛球2發(fā)生碰撞,碰撞前后鋼球1的運動方向相反,將碰后球1的動能和動量的大小分別記為,球2的動能和動量的大小分別記為,則必有(    )
A.<B.<C.>D.>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,質(zhì)量為M的平板車P高h(yuǎn),質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計,位于平板車的左端,系統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上.一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R,一端懸于Q正上方高為R處,另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計).今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角,由靜止釋放,小球到達(dá)最低點時與Q的碰撞時間極短,且無能量損失,已知Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ,Mm=4:1,重力加速度為g.求:

(1)小物塊Q離開平板車時速度為多大?
(2)平板車P的長度為多少?
(3)小物塊Q落地時距小球的水平距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖16-4-6所示,一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B,放在光滑的水平面上,物體A被水平速度為v0的子彈擊中并嵌在其中,已知物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的,子彈的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的,求彈簧壓縮到最短時B的速度.

圖16-4-6

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖16-4-6所示,兩帶電金屬球在絕緣的光滑水平桌面上沿同一直線相向運動,A球帶電為-q,B球帶電為+2q.下列說法中正確的是(   )

圖16-4-6
A.相碰前兩球的運動過程中,兩球的總動量守恒
B.相碰前兩球的總動量隨兩球的距離逐漸減小而增大
C.相碰分離后的兩球的總動量不等于相碰前兩球的總動量,因為兩球相碰前作用力為引力,而相碰后的作用力為斥力
D.相碰分離后任一瞬時兩球的總動量等于碰前兩球的總動量,因為兩球組成的系統(tǒng)合外力為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(a)所示,在光滑絕緣水平面內(nèi)存在水平向右的電場,電場強(qiáng)度E隨時間的變化如圖(b)所示.不帶電的絕緣小球P2靜止在B點.t = 0時,帶正電的小球P1以速度v0從A點開始向右運動,隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度大小是碰前速度的一半,P1的質(zhì)量為m,帶電量為q,P2的質(zhì)量3m,A、B間距為L0.已知,

(1)求第一次碰撞后小球P2的速度.
(2)在兩球第一次碰撞后到第二次碰撞前的這段時間內(nèi),求兩球之間距離的最大值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


AM碰后沒有機(jī)械能損失,碰后接著返回向N板運動,且在與N板碰撞之前,A、B能達(dá)共同速度.在長木板B即將與檔板N碰前,立即將A鎖定于長木板B上,使長木板B與檔板N碰后,A、B一并原速反向. B與檔板N碰后,立即解除對A的鎖定(鎖定和解除鎖定過程均無機(jī)械能損失)。以后A、B若與MN檔板碰撞,其過程同前。A、B之間動摩擦因數(shù)。求:
(1)在與N板發(fā)生第一次碰撞之前A相對于B向右滑行距離是多少?
(2)A與檔板M發(fā)生第二次碰撞后的速度大小.
(3)AB最終停在何處?A、B系統(tǒng)在整個運動過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

粗糙水平面上物體在水平拉力F作用下從靜止起加速運動,經(jīng)過時間t撤去F,在阻力f作用下又經(jīng)3t停下,則F:f為(   )
A.3:1B.4:1
C.1:4D.1;3

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