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在光滑的水平面上,一质量为mA=0.1kg的小球A,以8 m/s的初速度向右运动,与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s2。求:

(1) 碰撞后小球B的速度大小;
(2) 小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量;
(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。

(1)5m/s;(2)()N?s,方向向左;(3)0.5 J

解析试题分析: (1)小球B恰好能通过圆形轨道最高点,有 ① 
解得 m/s 方向向左    
小球B从轨道最低点C运动到最高点D的过程中机械能守恒
 ② 
联立①②解得 m/s 
(2)设向右为正方向,合外力对小球B的冲量为
=-()N?s,方向向左
(3)碰撞过程中动量守恒,有
  水平面光滑所以式中
解得-2 m/s,   
碰撞过程中损失的机械能为=" 0.5" J
考点: 机械能守恒定律,动量守恒定律,动量定理,向心力公式

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如右图所示,上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上,在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A,则(  )

A.在B下滑过程中,B的机械能守恒
B.轨道对B的支持力对B不做功
C.在B下滑的过程中,A和地球组成的系统的机械能守恒
D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一质量为m的物块在与水平方向成θ角的力F的作用下从A点由静止开始沿水平直轨道运动,到B点后撤去力F, 物体飞出后越过“壕沟”落在平台EG段.已知物块的质量m =1kg,物块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,AB段长L=10m,BE的高度差h =0.8m,BE的水平距离 x =1.6m.若物块可看做质点,空气阻力不计,g取10m/s2

(1)要越过壕沟,求物块在B点最小速度v的大小;
(2)若θ=370,为使物块恰好越过“壕沟”,求拉力F的大小;

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,长S=10m的平台AB固定,长L=6m质量M=3kg的木板放在光滑地面上,与平台平齐且靠在B处,右侧有落差h=0.1m的光滑弧形桥CD(桥的支柱未画出),桥面的最低位置与AB水平线等高(木板可从桥下无障碍的前行)。已知木板右侧与弧形桥左侧C端的水平距离d=1.5m,弧形桥顶部圆弧半径相等R=0.4m(半径未画出)。现有质量m=1kg的物块,以初速度v0=12m/s从A点向右运动,过B点后滑上木板,物块与平台、木板间的滑动摩擦因数 μ=0.4,物块滑上弧形桥时无机械能损失,当物块到达圆弧最高点时D时,木板中点刚好到达D点正下方。物块大小忽略,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物块滑至B点时的速度大小v;
(2)物块与木板能否达到共速,若能,确定两物体共速时木板的位置和物块在木板上的位置;
(3)物块到达弧形桥顶端D点时所受到的支持力F及物块与木板相碰点到木板左端的距离S0.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,光滑半圆形轨道MNP竖直固定在水平面上,直径MP垂直于水平面,轨道半径R=0.5m。质量为m1的小球A静止于轨道最低点M,质量为m2的小球B用长度为2R的细线悬挂于轨道最高点P。现将小球B向左拉起,使细线水平,以竖直向下的速度v0=4m/s释放小球B,小球B与小球A碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P点。两球可视为质点,g=10m/s2

试求
①B球与A球相碰前的速度大小;
②A、B两球的质量之比m1∶m2 .

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v0,打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ(θ<90°),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ.若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,求:两粒弹丸的水平速度之比为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,光滑半圆弧轨道BC与光滑斜面AB在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小,质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点C,(小球在轨道连接处无机械能损失,不计空气阻力,g=10 m/s2)求:

(1)小球最初释放的高度h;
(2)若要使小球离开C点恰好垂直撞击到斜面上,斜面的倾角θ的正切值为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(17分)如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一光滑的小定滑轮,一根跨过定滑轮、足够长的轻绳,两端分别系着可视为质点的质量分别为的物体,紧靠小定滑轮,且。开始时均静止。

(1)为使释放后能到达A点,之间必须满足什么关系?
(2)如果,试求释放后经过圆弧最低点A时的速度大小。
(3)若质量为m的到达圆弧最低点时绳突然断开,求落地时重力的功率。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

用图甲所示装置验证机械能守恒定律
①电火花计时器的工作电压为          
②下列做法正确的有             
A.图甲中两限位孔必须在同一直线上
B.实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直
C.实验时,先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
③实验打出的纸带如乙图所示,则实验时纸带的_______端(选填“左”或“右”)应和重物相连接。重物质量为m,若选取A、C两点为初末位置研究机械能守恒,则减少的重力势能是    (当地重力加速度为g)。

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