(9分)如圖所示,ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,BC段水平,AB段與BC段平滑連接.質(zhì)量為m的小球從高為h處由靜止開始沿軌道下滑,與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為km的小球發(fā)生碰撞,碰撞前后兩小球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上。求:

(1)若兩小球碰撞后粘連在一起,求碰后它們的共同速度;
(2)若兩小球在碰撞過程中無(wú)機(jī)械能損失,為使兩小球能發(fā)生第二次碰撞,求k應(yīng)滿足的條件。

(1)v=   (2)k>3

解析試題分析:(1)小球從圓弧面滑下的過程由機(jī)械能守恒定律得:mgh=mv02
由動(dòng)量守恒定律得:mv0=(m+km)v,解得v=
(2)若兩小球在碰撞過程中無(wú)機(jī)械能損失,則動(dòng)量和機(jī)械能守恒,得:
mv0=mv1+kmv2,mv02=mv12+kmv22
解得:v1=v0,v2=v0
須滿足:v0v0,k>3
考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律 動(dòng)能定理  彈性碰撞

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一,物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān),為了研究砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系,某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究:先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn),測(cè)得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動(dòng)力,由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n,通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示:

ω/rad?s-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek/J
 
 
 
 
 
 
另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1  cm,轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為
(1)計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,并填入上表中。
(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與角速度的關(guān)系式為________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(11分)我國(guó)第一艘航空母艦“遼寧號(hào)”已經(jīng)投入使用。為使戰(zhàn)斗機(jī)更容易起飛,“遼寧號(hào)”使用了躍飛技術(shù),其甲板可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:AB部分水平,BC部分傾斜,傾角為。戰(zhàn)機(jī)從A點(diǎn)開始滑跑,C點(diǎn)離艦,此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和飛機(jī)所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F,ABC甲板總長(zhǎng)度為L(zhǎng),戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量為m,離艦時(shí)的速度為vm,不計(jì)飛機(jī)在B處的機(jī)械能損失。求AB部分的長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(1 0分)一種彈珠游戲如圖,球1以初速v0出發(fā),與球2發(fā)生彈性正碰,使球2進(jìn)入洞中,但球1不能進(jìn)洞。已知兩球的質(zhì)量比m1: m2=3:2,兩球所受阻力均為自身重力的倍。開始時(shí)兩球間距、球2與洞口間距均為L(zhǎng)。求:

①兩球碰撞完成的瞬間二者速度大小之比;
②為了能夠完成任務(wù),球1的初速度v0的最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,用同樣材料制成的一個(gè)軌道,AB段為1/4圓弧,半徑為R=2m,水平放置的BC段長(zhǎng)度也為R,一小物塊質(zhì)量為m=1Kg,與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為µ=0.2,當(dāng)它從軌道頂端A由靜止下滑時(shí),恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,求物體在AB段克服摩擦力所做的功。(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

在半徑R=5 000 km的某星球表面,宇航員做了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成,將質(zhì)量m=0.2 kg的小球,從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下,用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F,改變H的大小,可測(cè)出相應(yīng)的F大小,F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示.求:

(1)圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度.
(2)該星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2013年1月9日以來,全國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中,中央氣象臺(tái)將大霧藍(lán)色預(yù)警升級(jí)至黃色預(yù)警,13日10時(shí)北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個(gè)霾橙色預(yù)警。霧霾天氣的形成既有氣象原因,也有污染排放原因。汽車尾氣排放也是其中罪魁禍?zhǔn)字。我?guó)政府現(xiàn)在大力提倡綠色出行,騎自行車就是一種低碳環(huán)保的出行方式,F(xiàn)有一人騎自行車上坡,坡長(zhǎng)200m,坡高10m,人和車的總質(zhì)量為100kg,人蹬車產(chǎn)生的牽引力為100N。若在坡底時(shí)車的速度大小v0=10m/s,到達(dá)坡頂速度大小vt=4m/s,若空氣阻力的影響忽略不計(jì),求:
(1)上坡過程中人克服摩擦阻力做了多少功?
(2)設(shè)自行車上坡過程所受摩擦阻力大小恒定不變,若人不蹬車,在坡底以v0=10m/s的初速度沖上坡,最多能在坡上行駛多遠(yuǎn)?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,粗糙水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道BDC在B處平滑連接,B、C分別為半圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),D為半圓軌道的最右端。一個(gè)質(zhì)量m的小物體P被一根細(xì)線拴住放在水平軌道上,細(xì)線的左端固定在豎直墻壁上。在墻壁和P之間夾一根被壓縮的輕彈簧,此時(shí)P到B點(diǎn)的距離為x0。物體P與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,半圓軌道半徑為R,F(xiàn)將細(xì)線剪斷,P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道,恰好能通過C點(diǎn)。試求:

(1)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度的大?
(2)細(xì)線未剪斷時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能的大小?
(3)物體經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)合力的大?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一輕彈簧上端固定,在下端系一重物m,用手托住重物,使彈簧處于豎直方向,彈簧的長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)時(shí),突然松手,重物下落的過程中,對(duì)于重物、彈簧和地球組成的系統(tǒng)來說,下列說法正確的是

A.重物的動(dòng)能最大時(shí),重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和最小
B.重物的重力勢(shì)能最小時(shí),動(dòng)能最大
C.彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),重物的動(dòng)能最小
D.重物的重力勢(shì)能最小時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大

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