【题目】在光滑的水平面上放着ABC三个物体,ABC的质量分别为3m、m、2m.现在让A物块以初速度v0向B物体运动,AB相碰后不再分开,共同向C运动;它们与C相碰后也不再分开,ABC共同向右运动;求:
(1)ABC共同向右运动的速度大小;
(2)AB与C碰撞过程中,B对C物块的冲量大小.
(3)AB碰撞过程中的动能损失.
【答案】
(1)解:以ABC为分析对象,全过程动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
3mv0=(m+2m+3m)v
得 v= v0.
(2)解:AB与C碰撞过程中,对C,运用动量定理得
I=2mv
得 I=mv0
(3)解:AB相互作用的过程,由动量守恒定律得
3mv0=(3m+m)v1
得 v1= v0
由能量守恒定律知:△Ek= ×3mv02﹣ ×4mv12
解得:△Ek= mv02.
【解析】(1)由于水平面光滑,物体在碰撞过程中符合动量守恒的条件:合外力为零,系统的动量守恒,根据动量守恒定律求解ABC共同向右运动的速度大小(2)AB与C碰撞过程中,对C物块,运用动量定理求C所受的冲量大小.(3)先由动量守恒定律求出AB碰后的共同速度,再由能量守恒定律求AB碰撞过程中的动能损失.
【考点精析】利用动量定理和动量守恒定律对题目进行判断即可得到答案,需要熟知动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量;动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值;动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
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【题目】如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5(g=10m/s2).求
(1)推力F的大小.
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?
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【题目】如图1所示为“探究滑块加速度与力、质量的关系”实验装置图.滑块置于一端带有定滑轮的长木板上,左端连接纸带,纸带穿过电火花打点计时器.滑块的质量为m1,托盘(及砝码)的质量为m2
(1)下列说法正确的是_________
A.为平衡滑块与木板之间的摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂托盘(及砝码)的情况下使滑块恰好做匀速运动
B.每次改变滑块质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验m2应远大于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣图象
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图2所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4已量出,则计算滑块加速度的表达式为a=______;
(3)某同学在平衡摩擦力后,保持滑块质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出滑块加速度a与砝码重力F(未包括托盘)的图象如图3所示,若牛顿第二定律成立,重力加速度g=10m/s2,则滑块的质量为______kg,托盘的质量为_______kg.(结果保留两位有效数字)
(4)如果砝码的重力越来越大,滑块的加速度不能无限制地增加,会趋近于某一极限值,此极限值为_______.
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【题目】如图所示,拿一个长约1.5 m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是( )
A. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快
B. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动
C. 玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快
D. 玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快
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【题目】一物体从t=0开始做直线运动,其速度图象如图所示,下列正确的是( )
A. 0~4s物体距离出发点最远
B. 2s~6s物体受到的合外力方向不变
C. 2s~5s物体所受合外力方向与运动方向相反
D. 第1秒内与第6秒内物体所受合外力方向相反
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【题目】如图所示,ABCD是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,BCD是半径为R的半圆弧轨道,DE是半径为2R的圆弧轨道,BCD与DE相切在轨道最高点D,R=0.6m.质量为M=0.99kg的小物块,静止在AB轨道上,一颗质量为m=0.01kg子弹水平射入物块但未穿出,物块与子弹一起运动,恰能贴着轨道内侧通过最高点从E点飞出.取重力加速度g=10m/s2 , 求:
(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度;
(2)物块与子弹经过C点时受到的弹力的大小;
(3)若物块和子弹在CD段某点脱离轨道,求子弹打击前速度的取值范围.
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【题目】如图所示是汤姆逊的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是( )
A.若在D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的P1点
B.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向下偏转
C.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转
D.若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转
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【题目】如图a所示,灯丝K可以连续逸出不计初速度的电子,在KA间经大小为U的加速电压加速后,从A板中心小孔射出,再从M、N两极板的正中间以平行极板的方向进入偏转电场.M、N两极板长为L,间距为 L.如果两板间加上如图b所示的电压UMN , 电子恰能全部射入如图所示的匀强磁场中,不考虑极板边缘的影响,电子穿过平行板的时间极端,穿越过程可认为板间电压不变,磁场垂 离开磁场的最短时间是多少?直纸面向里且范围足够大,不考虑电场变化对磁场的影响.已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力及它们之间的相互作用力.求:
(1)偏转电场电压UMN的峰值.
(2)已知t= 在时刻射入偏转电场的电子恰好能返回板间,求匀强磁场磁感应强度B的大小.
(3)从电子进入偏转电场开始到离开磁场的最短时间是多少.
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【题目】从足够高处释放一石子甲,经0.5 s,从同一位置再释放另一石子乙,不计空气阻力,则在两石子落地前,下列说法中正确的是( )
A. 它们间的距离与乙石子运动的时间成正比
B. 甲石子落地后,经0.5 s乙石子还在空中运动
C. 它们在空中运动的时间相同
D. 它们在空中运动的时间与其质量无关
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