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平直的轨道上有一节车厢,车厢以12m/s的速度做匀速直线运动,某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图所示,平板车与车厢顶高度差为1.8m,设平板车足够长,求钢球落在平板车上何处?(g取10m/s2
分析:两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,两车组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律求出两车的共同速度,而小球以以前的速度做平抛运动,根据高度求出平抛运动的时间,从而求出在这段时间内车子和小球在水平方向上的位移.从而求出小球落在小车上的位置.
解答:解:两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,以两车为对象,碰后速度为v,由动量守恒可得Mv0=(M+
M
2
)?v
∴v=
2v
3
=8m/s
钢球落到平板车上所用时间为:t=
2h
g
=0.6s
t时间内平板车移动距离:s1=vt=4.8m
t时间内钢球水平飞行距离:s2=v0t=7.2m
则钢球距平板车左端距离:x=s2-s1=2.4m.
答:钢球落在平板车上距离左端距离2.4m处.
点评:本题将动量守恒与运动学进行了综合,理清小球的运动,结合运动学公式进行求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车厢便叫动车.而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组.有一位乘客在合肥至武汉的静止动车车厢内用手垂直车厢壁将一个木块压在车厢的后壁上,车厢壁可以看成竖直平面,列车运行时沿平直轨道.则以下说法正确的是                 (  )

A.动车的车厢壁一定是粗糙的

B.当列车匀加速启动的同时释放木块,木块一定沿车厢后壁下滑

C.当列车匀速行驶时,释放木块,车厢壁给木块有弹力

D.当列车匀速行驶时,释放木块,木块会与车一起匀速行驶

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

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A.动车的车厢壁一定是粗糙的

B.当列车匀加速启动的同时释放木块,木块一定沿车厢后壁下滑

C.当列车匀速行驶时,释放木块,车厢壁给木块有弹力

D.当列车匀速行驶时,释放木块,木块会与车一起匀速行驶

 

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