【題目】甲乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲,甲和他的冰車的質量共為M甲=30kg,乙和他的冰車的質量也是30kg,游戲時甲推一個質量m=15kg的箱子,以大小為v0=2.0m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速度迎面滑來,不計冰面摩擦,為避免相撞,甲將箱子推給乙,求:
(1)甲將箱子以速度v=4m/s(相對地面)推給乙,接到箱子后乙的速度為多大?
(2)甲至少以多大速度(相對地面)將箱子推出,才能避免相撞?
【答案】
(1)解:乙與箱子作用的過程中系統(tǒng)的動量守恒,取向右方向為正方向,設接到箱子后系統(tǒng)的速度為v,則:
mv0﹣m乙v0=(m+m乙)v
代入數據得:v= m/s
負號表示方向向左.
答:甲將箱子以速度v=4m/s(相對地面)推給乙,接到箱子后乙的速度為 m/s,方向向左;
(2)解:設甲至少以速度將箱子推出,推出箱子后甲的速度為v甲,
乙的速度為v乙,取向右方向為正方向.則根據動量守恒得:
(M甲+m)v0=M甲v甲+mv,①
mv﹣m乙v0=(m+m乙)v乙,②
當甲與乙恰好不相撞時,v甲=v乙,③
聯立①②③得v=5.2m/s
答:甲至少要以5.2m/s的速度(相對地面)將箱子推出,才能避免與乙相撞.
【解析】甲將箱子沿冰面推給乙過程,甲乙的總動量守恒,乙把箱子抓住過程,乙與箱子總動量守恒,當甲與乙恰好不相撞時,甲將箱子推給乙后速度與乙接住箱子后的速度恰好相等.根據動量守恒定律和速度相等條件求解甲推箱子的速度大小的最小值.解決本題的關鍵是在于分析過程,選擇規(guī)律,明確是不相撞的條件.
【考點精析】認真審題,首先需要了解功能關系(當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1),還要掌握動量守恒定律(動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變)的相關知識才是答題的關鍵.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】取空間中兩等量點電荷間的連線為x軸,軸上各點電勢φ隨x的變化關系如圖所示,設x軸上B、C兩點的電場強度分別是EBx、ECx,下列說法中正確的是( )
A. 該靜電場由兩個等量同種點電荷產生
B. 該靜電場由兩個等量異種點電荷產生
C. EBx的大小小于ECx的大小
D. 負電荷沿x軸從B點移動到C點的過程中,電勢能先減小后增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物體做勻變速直線運動的規(guī)律為x=15t-15t2,則下列判斷正確的是( )
A. 該物體的初速度為15 m/s,以初速度方向為正,則其加速度為-30 m/s2
B. 該物體運動的瞬時速度v應表達為v=15-30t
C. 若以其加速度方向為正方向,其運動規(guī)律應表達為x=-15t+15t2
D. 若以其加速度方向為正方向,其瞬時速度應表達為v=15-30t
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平固定且傾角為37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)的光滑斜面上有兩個質量均為m=2kg的小球A、B,它們用勁度系數為k=200N/m的輕質彈簧連接,彈簧的長度為l0=20cm,現對B施加一水平向左的推力F,使A、B均在斜面上以加速度a=4m/s2向上做勻加速運動,此時彈簧的長度l和推力F的大小分別為( )
A. 0.1m,25N B. 0.3m,50N
C. 0.1m,40N D. 0.3m,25N
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的x-t圖象和v-t圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況。則下列說法正確的是
A. 甲車速度不變,乙車速度逐漸減小 B. 時刻,甲的速度大于乙的速度
C. 丙、丁兩車在時刻相遇 D. 時刻,丙的加速度大于丁的加速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一段凹槽A倒扣在水平長木板C上,槽內有一小物塊B,它到槽兩內側的距離均為 ,如圖所示.木板位于光滑水平的桌面上,槽與木板間的摩擦不計,小物塊與木板間的摩擦系數為μ.A、B、C三者質量相等,原來都靜止,現使槽A以大小為v0的初速向右運動,已知v0< .當A和B發(fā)生碰撞時,兩者速度互換.求:
(1)從A、B發(fā)生第一次碰撞到第二次碰撞的時間內,木板C運動的路程是;
(2)在A、B剛要發(fā)生第四次碰撞時,B速度的大小是 .
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,條形磁鐵平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直導線,給導線中通以垂直于紙面向外的電流,則下列說法正確的是( )
A.磁鐵對桌面的壓力增大
B.磁鐵對桌面的壓力減小
C.磁鐵對桌面的壓力不變
D.磁鐵對桌面有摩擦力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平導軌上的O點,此時彈簧處于原長.另一質量與B相同的滑塊A從導軌上的P點以初速度v0向B滑行,當A滑過距離l時,與B相碰.碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運動.設滑塊A和B均可視為質點,與導軌的動摩擦因數均為μ.重力加速度為g.若A、B壓縮彈簧后恰能返回到O點并停止,求彈簧的最大壓縮量.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】太極球是廣大市民中較流行的一種健身器材,將太極球(拍和球)簡化成如圖所示的平板和小球,熟練的健身者讓球在豎直面內始終不脫離板而做半徑為R的勻速圓周運動,且在運動到圖中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運動趨勢,A為圓周的最高點,C為最低點,B、D與圓心O等高.球的質量為m,重力加速度為g,則( )
A. 球在運動過程中機械能守恒
B. 在C處板對球施加的力比在A處大2mg
C. 板在B處與水平方向的傾角θ隨速度的增大而增大
D. 球在最低點C的速度最小值為
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com