分析 (1)n节车厢运动、碰撞中,系统所受外力之和为零,由动量守恒求解
(2)根据碰撞后连接在一起的车厢的速度规律和位移关系求出整个过程经历的时间.
解答 解:(1)n节车厢运动、碰撞中,系统所受外力之和为零,设运动方向为正方向;
由动量守恒得,
mv=nmvn
解得:vn=$\frac{v}{n}$
(2)设每两节相邻车厢间距为s,则有:$s=\frac{a}{n-1}$
碰撞后连接在一起的车厢节数依次为2节、3节…(n-1)节,
它们的速度相应为$\frac{v}{2}$,$\frac{v}{3}$,$\frac{v}{4}$…,所以火车的最后速度为$\frac{v}{n}$
由x=vt得:通过各间距的时间分别为:${t}_{1}=\frac{s}{v}=\frac{a}{(n-1)v}$${t}_{2}=\frac{s}{\frac{v}{2}}=\frac{2a}{(n-1)v}$,${t}_{3}=\frac{s}{\frac{v}{3}}=\frac{3a}{(n-1)v}$…${t}_{n-1}=\frac{s}{\frac{v}{n-1}}=\frac{(n-1)a}{(n-1)v}$
整个过程经历的时间为:
t=t1+t2+t3+…+tn-1
=$\frac{a}{(n-1)v}$+$\frac{2a}{(n-1)v}$+$\frac{3a}{(n-1)v}$+…$\frac{(n-1)a}{(n-1)v}$=$\frac{na}{2v}$
答:(1)火车的最后速度是$\frac{v}{n}$;
(2)整个过程经历的时间是$\frac{na}{2v}$.
点评 解决该题关键要应用动量守恒定律与运动位移与速度关系求解,应用动量守恒定律解题时,要注意过程的选择与研究对象的选择.
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. | 这两点电荷一定是等量异种电荷 | B. | 这两点电荷一定是等量同种电荷 | ||
C. | D、C两点的电势一定相等 | D. | C点的电场强度比D点的电场强度大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为G | |
B. | 若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°,则球对斜面的压力逐渐增大 | |
C. | 若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°,则球对挡板的压力逐渐减小 | |
D. | 若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 自由落体运动加速的方向总是竖直向下的 | |
B. | 从地球表面附近做自由落体运动的物体,加速度都是相等的 | |
C. | 从静止开始下落的物体都做自由落体运动 | |
D. | 满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动 |
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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. | 受到两个力作用:重力、物体对斜面的压力 | |
B. | 受到两个力作用:重力、斜面对物体的支持力 | |
C. | 受到三个力作用:重力、下滑力、斜面对物体的支持力 | |
D. | 受到三个力作用:重力、下滑力、物体对斜面的压力 |
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