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如图6-4-2所示,一质量为m1的半圆形槽内壁光滑,放在光滑水平面上,槽的左侧有一固定的木桩阻止槽水平向左运动,槽的半径为R.今从槽左侧A端的正上方D处自由释放一个质量为m2的小球,球恰好从A点自然进入槽的内壁轨道.试求:

图6-4-2
(1)若D点相对A点的高度为h0,在小球到达槽的最低点的过程中木桩对槽的冲量;
(2)为了使小球沿槽的内壁恰好运动到槽的右端B点,D点到A点的高度h.
(1)m2  (2)R
(1)在小球从D点到达槽最低点的过程中,槽未发生运动,小球机械能守恒
m2v2=m2g(h0+R)
v=
在此过程中对球和槽的水平方向应用动量定理,木桩对槽的冲量
I=m2v-0=m2.
(2)在球从最低点向B点运动过程中,球、槽系统水平方向动量守恒、机械能也守恒,恰好运动到B点的含义为到达B点时两者速度相等,故有
m2v02=m2g(h+R)
m2v0=(m1+m2)v1
m2v02=(m1+m2)v12+m2gR
解以上三式可得,h=R.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为m的小物体(可视为质点)放在小车上,它们一起在两堵竖直墙壁之间运动,小车质量为M,且M>m。设车与物体间的动摩擦因数为μ,车与水平面间无摩擦,车与墙壁碰撞后速度反向而且大小不变,且碰撞时间极短。开始时车紧靠在左面墙壁上,物体位于车的最左端,车与物体以共同速度v0向右运动。若两墙壁之间的距离足够长,求:

(1)小车与墙壁第2次碰撞前(物体未从车上掉下)的速度;
(2)要使物体不从车上滑落,车长l应满足的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B,做“验证动量守恒定律”的实验,实验步骤如下:
(1)把两滑块A、B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A、B,在与A、B的固定挡板间放入一弹簧,使弹簧处于水平方向上压缩状态.
(2)按下电钮使电动卡销放开,同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A、B与挡板C、D碰撞时,电子计时器自动停止,记下A至C运动时间t,B至D运动时间t2.
(3)重复几次取t1、t2的平均值.
①在调整气垫导轨时应注意______________________________________________________;
②应测量的数据还有____________________________________________________________;
③只要满足关系式________________________________________成立,即可验证动量守恒.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图8-8-4所示,长为L、质量为m1的小船停在静水中.一个质量为m2的人立在船头,若不计水的阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船对地面的位移是________,人对地面的位移是________.

图8-8-4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在做“验证动量守恒定律”实验中,关于小球落点的下列说法中正确的是(   )
A.如果小球每一次都从同一点无初速释放,重复几次的落点应当是重合的
B.由于偶然因素存在,重复操作时小球的落点不重合是正常的,但落点应当比较密集
C.测定P点位置时,如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3…P10,则OP应取OP1、OP2、OP3…OP10的平均值,即OP=(OP1+OP2+…+OP10)/10
D.用半径尽量小的圆把P1、P2、P3…P10圈住,这个圆的圆心就是入射球落点的平均位置P

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为1 kg的物体在距地面5 m高处,由静止开始自由下落,正落在以5 m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中,车与砂的总质量为4 kg.当物体与小车相对静止后,小车的速度为(   )
A.4 m/sB.5 m/sC.6 m/sD.3 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量m="100" kg 的小船静止在水面上,船两端站着m="40" kg,m="60" kg 的两个游泳者,在同一直线上分别以相对岸3 m/s 的水平速率跃入水中,方向如图所示.则小船以后的运动方向和速率为(不计水的阻力)(    )
A.向左,小于 1 m/sB.向右,大于 1 m/s
C.向左,大于 1 m/sD.向右,小于 1 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在“验证动量守恒定律”的实验中,下列关于小球落点的说法,正确的是(   )
A.如果每次入射小球从同一点无初速释放,重复几次的落点一定是重合的
B.由于偶然因素存在,重复操作时,小球的落点不重合是正常的,但落点应当比较密集
C.测定P点位置时,如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3……P10,则OP应取OP1、OP2、OP3……OP10的平均值,即=(OP1+OP2+…+OP10
D.用半径尽量小的圆,把P1、P2、P3……P10圈住,这个圆的圆心即是入射小球落点的平均位置P

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个质量为0.5 kg的皮球,以2 m/s的竖直速度飞向地面,与地面碰撞后反向弹起,反弹的速度大小为1 m/s,取向上的方向为正方向,则皮球动量的变化为
A.Δp="1" kg·m/s-(-0.5 kg·m/s)="1.5" kg·m/s
B.Δp="-1" kg·m/s-0.5 kg·m/s="-1.5" kg·m/s
C.Δp="0.5" kg·m/s-(-1 kg·m/s)="1.5" kg·m/s
D.Δp="0.5" kg·m/s-1 kg·m/s="-0.5" kg·m/s

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同步练习册答案