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如图所示,内表面粗糙的盒子静止在光滑水平面上,盒子中有一靠在右壁的小球,盒子和小球的质量均为m,小球与盒子内表面间的动摩擦因数为μ.现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I,盒子与小球发生多次弹性碰撞后,最终小球与盒子达到相对静止.用v表示小球最终的速度,用s表示整个过程中小球相对盒子的路程.则( )

A.v=0
B.
C.
D.
【答案】分析:现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I,使得获取一定的动量,根据动量守恒定律,得出最终小球的速度的大小.由于小球和内表面间的摩擦,使得系统动能的损失全部转化为内能,根据能量守恒定律求出整个过程中小球相对盒子的路程.
解答:解:A、根据动量定理有:I=mv′,再根据动量守恒定律得mv′=2mv,联立两式解得v=.故A错误,B正确.
C、根据能量守恒定律得,,根据动量定理有:I=mv′,根据动量守恒定律得mv′=2mv,联立三式解得s=.故C正确,D错误.
故选BC.
点评:本题是一道综合题,综合考查了动量定理、动量守恒定律和能量守恒定律,关键选择适当的研究过程,选用合适的规律进行求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.桌面高为h.质量为m的物块P将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块P过B点后做匀减速直线运动,从右边缘D点飞离桌面后,落到水平地面上的N点.若D、N两点之间的水平距离为s,B、D两点之间的距离亦为s,物块P与桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,物块P可视为质点,弹簧在弹性限度内,不计空气阻力,求:
(1)物块P运动到D点时速度υD的大小;
(2)物块P过B点时的速度υB的大小;
(3)若将质量为5m的物块Q(也可视为质点)将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块Q刚好停在B点,设两物块均用同种材料制成且表面粗糙程度相同,求B、C两点之间的距离L.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,内表面粗糙的盒子静止在光滑水平面上,盒子中有一靠在右壁的小球,盒子和小球的质量均为m,小球与盒子内表面间的动摩擦因数为μ.现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I,盒子与小球发生多次弹性碰撞后,最终小球与盒子达到相对静止.用v表示小球最终的速度,用s表示整个过程中小球相对盒子的路程.则(  )

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科目:高中物理 来源:2011年广西柳州市柳城中学高考物理模拟试卷(六)(解析版) 题型:选择题

如图所示,内表面粗糙的盒子静止在光滑水平面上,盒子中有一靠在右壁的小球,盒子和小球的质量均为m,小球与盒子内表面间的动摩擦因数为μ.现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I,盒子与小球发生多次弹性碰撞后,最终小球与盒子达到相对静止.用v表示小球最终的速度,用s表示整个过程中小球相对盒子的路程.则( )

A.v=0
B.
C.
D.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,内表面粗糙的盒子静止在光滑水平面上,盒子中有一靠在右壁的小球,盒子和小球的质量均为m,小球与盒子内表面间的动摩擦因数为μ.现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I,盒子与小球发生多次弹性碰撞后,最终小球与盒子达到相对静止.用v表示小球最终的速度,用s表示整个过程中小球相对盒子的路程.则

A.   B.      C.          D.

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