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9.如圖所示,長為4L的桿豎直固定在天花板上,其上穿有a、b兩個小球(小球可看成質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量分別為ma=m,mb=3m.a(chǎn)球與桿之間沒有摩擦力,b球與桿之間的滑動摩擦力恰好等于其重力,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.現(xiàn)將b球放在天花板下方距天花板距離為L處,且處于靜止?fàn)顟B(tài),a球與天花板接觸并由靜止釋放.設(shè)兩球碰撞時間極短,且無機(jī)械能損失,求兩球能否在桿上發(fā)生第二次碰撞.

分析 a與b碰撞前由機(jī)械能守恒定律求出速度,ab碰撞為彈性碰撞,以v0方向?yàn)檎较�,根�?jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列式求解碰撞后速度,再結(jié)合運(yùn)動學(xué)基本公式求解即可.

解答 解:設(shè)a與b碰撞前速度為v0,則由機(jī)械能守恒得:
mgL=12mv02
解得:v0=2gL
ab碰撞為彈性碰撞,以v0方向?yàn)檎较�,根�?jù)動量守恒定律得:
mv0=mv1+3mv2
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
12mv02=12mv12+12×3mv22
解得:v1=12v0,v2=12v0
碰撞后a球豎直上拋,b球勻速下滑,
設(shè)經(jīng)過時間t,兩球再次相碰,令v3=-v1,由運(yùn)動學(xué)知識可得:
v2t=v3t12gt2
解得:t=22Lg
此時b得位移h=v2t=2L
因?yàn)閔+L=3L<4L
所以ab兩球在桿上可以發(fā)生第二次相碰
答:兩球能在桿上發(fā)生第二次碰撞.

點(diǎn)評 本題主要考查了動量守恒定律以及機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析小球的運(yùn)動情況,注意應(yīng)用動量守恒定律解題時要規(guī)定正方向.

練習(xí)冊系列答案
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19.小球從高空自由落下,落在一豎直放置的輕彈簧上,球在a點(diǎn)與彈簧接觸,在b點(diǎn)彈簧被壓縮最短,在球從a到b的過程中,下列說法正確的是( �。�
A.小球的動能一直減小
B.小球的重力勢能一直減小
C.小球的加速度一直增大
D.彈簧和小球作為一個系統(tǒng),機(jī)械能守恒

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20.質(zhì)量為m=0.02kg的導(dǎo)電細(xì)桿ab置于傾角為30°的平行放置的光滑導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d=0.4m,桿ab與導(dǎo)軌垂直,如圖所示,勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面且方向向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T.已知電源電動勢E=15V,內(nèi)阻r=1Ω,導(dǎo)軌和細(xì)桿的電阻均忽略不計,g取10m/s2.求:
(1)當(dāng)電阻R取值為多少時,釋放細(xì)桿后桿ab保持靜止不動.
(2)當(dāng)R=29Ω時,釋放細(xì)桿的瞬間桿ab的加速度是多大?

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17.如圖所示,物體A靜止于水平面上,下列說法正確的是(  )
A.物體A對地面的壓力和受到的重力是一對平衡力
B.物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是一對平衡力
C.物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是一對相互作用力
D.物體受到的重力和地面對物體的支持力是一對相互作用力

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4.小車內(nèi)光滑豎直圓軌道上有一小球,它們一起以速度v0勻速向右運(yùn)動,當(dāng)小車突然停止時,下列說法正確的是(g為重力加速度)(  )
A.小球能上升的最大高度可能等于v202g
B.小球能上升的最大高度可能小于v202g
C.小球能上升的最大高度可能大于v202g
D.小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時向心加速度一定為0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示的四個圖中,分別標(biāo)明了通電導(dǎo)線在磁場中的電流方向、磁場方向以及通電導(dǎo)線所受安培力的方向,其中正確的是( �。�
A.B.C.D.

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1.如圖所示,Q1和Q2是兩個位置固定的正、負(fù)點(diǎn)電荷,且Q1<Q2,a、b是它們連線的延長線上的兩點(diǎn),現(xiàn)在把一個正點(diǎn)電荷q從a點(diǎn)沿直線移動到b點(diǎn),在此過程中,下列結(jié)論中正確的是( �。�
A.a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高B.q受到的電場力一直向左、不斷減小
C.電荷q的電勢能先增加后減小D.電荷q的電勢能一直減小

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18.如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移(x)-時間(t)圖象.則下列說法正確的是(  )
A.圖象就是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡B.質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動
C.在t0時刻,質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度先增大后減小

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