分析 人、铅球、车组成的系统所受的合外力为零,满足动量守恒定律,分别对两种抛法,根据动量守恒定律列式求出小车末速度的表达式,进而求出速度之比.
解答 解:人、铅球、车组成的系统所受的合外力为零,满足动量守恒定律.
设投铅球时相对车的速度为v0,选投掷方向为正方向,
第一次一个一个地投掷时,有两个作用过程,投掷第一个球时应有:0=(m1+m2)(-v)+m(v0-v) ①
投掷第二个球时有:(m1+m2)(-v)=M(-v1)+m(v0-v1) ②
由①②解得:v1=$\frac{{m}_{2}{v}_{0}(2{m}_{1}+3{m}_{2})}{({m}_{1}+{m}_{2})({m}_{1}+2{m}_{2})}$
第二次是两个铅球一起投出时应有:0=m1(-v2)+2m2(v0-v2),
解得:v2=$\frac{2{m}_{2}{v}_{0}}{{m}_{1}+2{m}_{2}}$,
所以两次投掷铅球后小车的速度之比:$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}=\frac{\frac{{m}_{2}{v}_{0}(2{m}_{1}+3{m}_{2})}{({m}_{1}+{m}_{2})({m}_{1}+2{m}_{2})}}{\frac{2{m}_{2}{v}_{0}}{{m}_{1}+2{m}_{2}}}=\frac{2{m}_{1}+3{m}_{2}}{2({m}_{1}+{m}_{2})}$
答:这两种投掷方式小车的末速度之比为$\frac{2{m}_{1}+3{m}_{2}}{2({m}_{1}+{m}_{2})}$.
点评 本题主要考查了动量守恒定律的直接应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况,明确一个一个抛和两个一起抛的区别,注意要规定正方向,难度较大,属于难题.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | x是弹簧的伸长或压缩后的长度 | B. | k与弹簧所受的外力成正比 | ||
C. | F是弹簧任意一端上的弹力大小 | D. | x可以是任意大小的值 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 增大 | B. | 减小 | C. | 不变 | D. | 先减小再增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 体积小的物体都可以看作质点 | |
B. | 质量小的物体都可以看作质点 | |
C. | 体积大的物体不可以看作质点 | |
D. | 研究地球的公转周期时,地球可以看作质点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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