精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,C的右端固定一挡板P,在C上表面的左端和中点处各放有小物块A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计,A、B之间和B、P之间的距离都为L,A、C和B、C之间的动摩擦因数都为?,它们间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,A、B、C(连同挡板P)的质量都为m,开始时B和C静止,A以初速度v0向右运动.
求:
(1)A和B发生碰撞前,B受到的摩擦力大小;
(2)要使A和B能够发生碰撞,A的初速度v0应满足什么条件;
(3)要使B和P能够发生碰撞,A的初速度v0应满足什么条件(已知A、B碰撞前后交换速度).
(1)根据牛顿第二定律得,BC整体的加速度a=
μmg
2m
=
μg
2

隔离对B分析,设B受到的摩擦力大小为Ff
则Ff=ma=
μmg
2
.<μmg..
B、C保持相对静止,B受到的摩擦力大小为:Ff=
μmg
2

(2)A在C上滑动时,A向右作匀减速运动,B和C以相同的加速度向右作匀加速运动.
若A运动到B所在位置时,A和B刚好不发生碰撞,则A、B、C速度相同,设三者共同速度为v1,由系统动量守恒定律有:mv0=3mv1
由功能关系有:?mgL=
1
2
mv02-
1
2
?3mv12
由上两式可得:v0=
3mgL

所以A和B能够发生碰撞时,A的初速度v0应满足的条件为:v0
3mgL

(3)A、B碰撞前后交换速度,碰后A和C一起向右作匀加速运动,B向右作匀减速运动.若B和P刚好不发生碰撞,则当B运动到P所在位置时,A、B、C速度相同,设三者共同速度为v2,由系统动量守恒定律,有:mv0=3mv2
由功能关系有:?mg?2L=
1
2
mv02-
1
2
?3mv22
由上两式可得:v0=
6mgL

所以B和P能够发生碰撞时,A的初速度v0应满足的条件为:v0
6mgL

答:(1)A和B发生碰撞前,B受到的摩擦力大小为
μmg
2

(2)要使A和B能够发生碰撞,A的初速度v0应满足v0
3mgL

(3)要使B和P能够发生碰撞,A的初速度v0应满足v0
6mgL
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

把一支玩具枪水平地固定在处于光滑水平面上的小车上,当枪发射出一颗子弹时,下列说法中正确的是(  )
A.枪和子弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.子弹、枪、车这三者组成的系统水平方向动量守恒
D.子弹的动量变化量与枪和车的动量变化量相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑桌面上放着长木板,其长度为L=1.0m,在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块,它的质量和木板的质量相等,最初它们是静止的.现让小金属块以v0=2.0m/s的初速度开始向右滑动,当滑动到长木板的右端时,滑块的速度为v1=1.0m/s,取g=l0m/s2,求:
(1)小金属块刚滑到长木板右端时的速度大小v2及滑块与长木板间的动摩擦因数μ;
(2)小金属块刚滑到长木板右端时经历的时间t及长木板的位移大小x.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为p0的小球1与静止小球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有(  )
A.p1<p0B.p2>p0C.E1<E0D.E2>E0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

大原子反应堆中,用石墨(碳)做减速剂使快中子变为慢中子,已知碳核的质量是中子质量的12倍,假设中子与碳核的碰撞是弹性的(即碰撞中不计能量损失),而且碰撞前碳核是静止的,
试求:(1)设碰撞前中子的动能为E0,问经过一次碰撞后,中子的动能损失多少?
(2)至少经过多少次碰撞,中子的动能才能少于10-6E0(lg13=1.114,lg11=1.041)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,材料不同,但是质量相等的A、B两个球,原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A球的速度是6m/s,B球的速度是-2m/s,不久A、B两球发生了对心碰撞.对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,下面的哪一种猜测结果一定无法实现(  )
A.vA′=-2m/s,vB′=6m/sB.vA′=2m/s,vB′=2m/s
C.vA′=1m/s,vB′=3m/sD.vA′=-3m/s,vB′=7m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,足够长的小平板车B的质量为M,以水平速度υ0向右在光滑水平面上运动,与此同时,质量为m的小物体A从车的右端以水平速度υ0沿车的粗糙上表面向左运动.若物体与车面之间的动摩擦因数为μ,则在足够长的时间内(  )
A.若M>m,物体A对地向左的最大位移是
2M
υ20
μ(M+m)g
B.若M<m,小车B对地向右的最大位移是
M
υ20
μmg
C.无论M与m的大小关系如何,摩擦力对平板车的冲量均为mυ0
D.无论M与m的大小关系如何,摩擦力的作用时间均为
2Mυ0
μ(M+m)g

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑的水平地面上,静止着质量为M=2.0kg的小车A,小车的上表面距离地面的高度为0.8m,小车A的左端叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点)处于静止状态,小物块与小车上表面之间的动摩擦因数μ=0.20.在小车A的左端正上方,用长为R=1.6m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点.现将小球C拉至使轻绳拉直且与竖起方向成θ=60°角的位置由静止释放,到达O点的正下方时,小球C与B发生弹性正碰(碰撞中无机械能损失),小物块从小车右端离开时车的速度为1m/s,空气阻力不计,取g=10m/s2.求:
(1)小车上表面的长度L是多少?
(2)小物块落地时距小车右端的水平距离是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边沿有一竖直立柱.实验时,将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上.释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞.碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已测出A点离水平桌面的距离为a,B点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外,还需要测量的量是______、______、______、和______.根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为:______.

查看答案和解析>>

同步练习册答案