分析 先由动量守恒定律求出A到达B的位置时的速度,然后由功能关系求出该过程中消耗的动能;A与B碰撞后B到达C的过程中消耗的动能由于之相等,由动能定理即可求出B与C碰撞前的速度,最后由动量守恒定律求出B、C碰后瞬间共同速度的大小.
解答 解:设A与B碰撞前的速度为vA,A与B碰撞的过程中沿水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,则:
mvA=mvA′+mvB
代入数据得:vA=14m/s
设碰撞前A克服轨道的阻力做的功为WA,由动能定理得:
${-W}_{A}=\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入数据得:WA=60J
设B与C碰撞前的速度为vB′,则B到达C的位置的过程中克服轨道的阻力做的功:WB=WA=60J
由动能定理得:$-{W}_{B}=\frac{1}{2}m{v′}_{B}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
代入数据得:${v}_{B}′=2\sqrt{21}$m/s
B与C碰撞的过程中沿水平方向的动量守恒,设碰撞后的共同速度为v共,由动量守恒得:
mvB′=2mv共
代入数据得:${v}_{共}=\sqrt{21}$m/s
答:B、C碰后瞬间共同速度的大小是$\sqrt{21}$m/s.
点评 该题考查动量守恒定律与功能关系的应用,题目涉及的过程比较多,在解答的过程中要注意对各个过程的把握,找准对应的关系公式.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 加速度a与△v成正比,与△t成反比;$\frac{△v}{△t}$表示速度的变化率,是标量 | |
B. | 加速度a的值由零逐渐增到某一值,则物体的速度一直增大;位移也一直增大 | |
C. | 加速度为正,物体一定加速运动;加速度为负,物体一定减速运动 | |
D. | 利用a=$\frac{△v}{△t}$求得的加速度是△t时间内的平均加速度a的方向与△v的方向相同 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 研究自由体操运动员在空中翻滚的动作 | |
B. | 研究车轮的转动时,车轮可当作质点 | |
C. | 研究顺水漂流的小船,它漂流10 km所用的时间 | |
D. | 研究篮球运动员的投篮姿势 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体在A,B两处的动量相等,均为2kg•m/s | |
B. | 从A到B动量的变化量为0 | |
C. | 从A到B物体受到的冲量大小为2$\sqrt{2}$N•s | |
D. | 物体运动一周受到的向心力的冲量的大小为8πN•s |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小滑块在运动过程中受到的摩擦力的方向指向圆心 | |
B. | 小滑块做匀速圆周运动的线速度大小为ωL | |
C. | 小滑块在水平面上受到轻绳的拉力为$\frac{P}{Rω}$ | |
D. | 小滑块在运动过程中受到的摩擦力的大小为$\frac{P}{ω\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 甲、乙的初速度均为0 | |
B. | 甲、乙的运动方向相同 | |
C. | 乙的加速度是甲的加速度的4倍 | |
D. | 在t=1.5s时,甲的速度比乙的速度大0.5m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 运动越快的汽车不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 | |
B. | 伽利略的理想实验是凭空想象出来的,是脱离实际的理论假设 | |
C. | 作用力与反作用力一定是同种性质的力 | |
D. | 马拉着车向前加速时,马对车的拉力大于车对马的拉力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小球在质量为$\frac{aR}{b}$ | |
B. | 当地的重力加速度大小为$\frac{R}{b}$ | |
C. | v2=c时,在最高点杆对小球的弹力方向向上 | |
D. | v2=2b时,在最高点杆对小球的弹力大小为a |
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