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人和冰车的总质量为M,另有一个质量为m的坚固木箱,开始时人坐在冰车上静止在光滑水平冰面上,某一时刻人将原来静止在冰面上的木箱以速度V推向前方弹性挡板,木箱与档板碰撞后又反向弹回,设木箱与挡板碰撞过程中没有机械能的损失,人接到木箱后又以速度V推向挡板,如此反复多次,试求人推多少次木箱后将不可能再接到木箱?(已知
n=9
人每次推木箱都可看作“一分为二”的过程,人每次接箱都可以看作是“合二为一”的过程,所以本题为多个“一分为二”和“合二为一”过程的组合过程。
设人第一次推出后自身速度为V1,  
则:MV1=mV,
人接后第二次推出,自身速度为V2,
则mV+2mV=MV2
(因为人每完成接后推一次循环动作,自身动量可看成增加2mV)
设人接后第n次推出,自身速度为Vn,
则mV+2mV(n-1)=MVn
∴Vn=(2n-1)V ,
若Vn≥V ,则人第n次推出后,不能再接回,将有关数据代入上式得n≥8.25,∴n=9。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量.。质量的铁块以水平速度,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为
A.3JB.6J
C.20JD.4J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一平板小车静止在光滑的水平面上,质量均为m的物体A、B分别以2vv的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车.设两物体与小车间的动摩擦因数均为,小车质量也为m,最终物体A、B都停在小车上(若A、B相碰,碰后一定粘在一起).求:
(1)最终小车的速度大小是多少,方向怎样?
(2)要想使物体A、B不相碰,平板车的长度至少为多长?
(3)从物体A、B开始滑上平板小车,到两者均相对小车静止,小车位移大小的取值范围是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑水平地面上,有一质量m1= 4.0kg的平板小车,小车的右端有一固定的竖直挡板,挡板上固定一轻质细弹簧。位于小车上A点处质量m2=1.0kg的木块(可视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接,此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ= 0.40,木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v0= 2.0m/s的初速度向右运动,小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞,已知碰撞时间极短,碰撞后小车以v 1= 1.0m/s的速度反向弹回,已知重力加速度g取10m/s2,弹簧始终处于弹性限度内。求:
(1)小车撞墙后弹簧的最大弹性势能;
(2)要使木块最终不从小车上滑落,则车面A点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12所示,半径和动能都相等的两个小球相向而行.甲球质量m甲大于乙球质量m乙,水平面是光滑的,两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况?
A.甲球速度为零,乙球速度不为零
B.两球速度都不为零
C.乙球速度为零,甲球速度不为零
D.两球都以各自原来的速率反向运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的,右侧是光滑的,一轻质弹簧右端固定在墙壁上,左端与静止在O点、质量为m的小物块A连接,弹簧处于原长状态.质量为2m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F.物块B和物块A可视为质点.已知CD=5LOD=L.求:

(1)撤去外力后弹簧的最大弹性势能?
(2)物块BO点开始向左运动直到静
止所用的时间是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示,质量为M的足够长木板置于光滑水平地面上,一质量为m的木块以水平初速度滑上长木板,已知木块与木板之间的摩擦因数为,求:

小题1:m的最终速度
小题2:m与M相对滑动产生的焦耳热Q;
小题3:m在M上相对滑动的距离L。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图16-1所示,一个连同装备总质量为M=100千克的宇航员,

在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。宇航员背着
装有质量为m0=0.5千克氧气的贮氧筒,可以将氧气以V=50米/秒的喷咀喷出。为了安全返回飞船,必须向返回的相反方向喷出适量的氧,同时保留一部分氧供途中呼吸,且宇航员的耗氧率为 R=2.5×10-4千克/秒。
试计算:
小题1:(1)喷氧量应控制在什么范围?  返回所需的最长和最短时间是多少?
小题2:(2)为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧?  返回时间又是多少?

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