精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
20.如图所示,木板A质量mA=1kg,足够长的木板B质量mB=4kg,质量为mC=2kg的木块C置于木板B上右侧,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=8m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以vA=4m/s速率弹回.求:
(1)A与B碰后瞬间(C在碰撞瞬间速度仍为零) B速度大小vB
(2)C运动过程中的最大速度vC
(3)整个过程中A、B、C组成的系统损失的机械能?

分析 (1)对A、B组成的系统,运用动量守恒,求出B的速度大小.
(2)对BC组成的系统,抓住B、C速度相同,C的速度最大,结合动量守恒求出最大速度.
(3)根据能量守恒定律求出A、B、C组成的系统损失的机械能.

解答 解:(1)A、B组成的系统在碰撞前后瞬间动量守恒,规定向右为正方向,
有:mAv0=-mAvA+mBvB
代入数据解得vB=3m/s.
(2)当B、C速度相同时,C的速度最大,对B、C组成的系统运用动量守恒,规定向右为正方向,
有:mBvB=(mB+mC)vC
代入数据解得vC=2m/s.
(3)根据能量守恒得,整个过程中A、B、C组成的系统损失的机械能$△E=\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{A}}^{2}$-$\frac{1}{2}({m}_{B}+{m}_{C}){{v}_{C}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×64-\frac{1}{2}×1×16-\frac{1}{2}×6×4$J=12J.
答:(1)A与B碰后瞬间(C在碰撞瞬间速度仍为零) B速度大小为3m/s;
(2)C运动过程中的最大速度为2m/s;
(3)整个过程中A、B、C组成的系统损失的机械能为12J.

点评 本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合运用,关键合理地选择研究系统,知道A、B组成的系统碰撞前后瞬间动量守恒,难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.类地行星一直是太空研究的热点之一,迄今已发现100多颗类地行星,2013年4月18人美国国家航天局(NASA)宣布,开普勒天文望远镜已观测到两颗太阳系外迄今“最像地球、可能最适宜人类居住”的行星,“一个温润如夏威夷,一个酷寒如阿拉斯加”,距离地球1200光年,有人将之命名为“地球二号”和“地球三号”,它们均位于开普勒-62行星系统,其中“地球二号”(开普勒-62e),它的体积为地球的1.6倍,受到的热量辐射是地球的1.2倍,公转周期为122天,将行星都看成质量均匀的球体,其绕恒星的运动都看成匀速圆周运动并忽略行星的自转,根据以上数据及地球的质量和地表重力加速度,已知万有引力常量为G,可知以下说法正确的是(  )
A.可计算出“地球二号”公转的轨道半径
B.可计算出“地球二号”表面的重力加速度
C.若“地球二号”的密度和地球密度相同,则可计算出“地球二号”表面的重力加速度
D.若“地球二号”的密度和地球密度相同,则可计算出“地球二号”公转的向心加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.下列说法正确的是(  )
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,说明原子是有复杂结构的
C.卢瑟福发现了中子、查德威克发现了质子
D.一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短
E.按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是(  )
A.有机械波就一定有机械振动
B.有机械振动就一定有机械波
C.如果波源停止振动,波也立即停止向前传播
D.机械波传播过程中,质点将沿波的传播方向平移

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.某同学在探究影响单摆周期因素的实验中:
(1)在组装单摆时,下列说法正确的是A
A.摆球可选择质量大体积小的钢球
B.摆线可以选用弹性较好的橡皮绳
C.摆动过程中摆线与竖直方向的夹角不超过30°即可
(2)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示,该摆球的直径d=10.10mm.
(3)如果测定n次全振动的时间如图乙所示,那么秒表读数是99.8s.

(4)如果他测得的g值偏小,可能的原因是C
A.开始计时,秒表过迟按下
B.实验中误将49次全振动计为50次
C.摆线上端未系牢固,振动中出现松动,使摆线长度增加了
(5)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图丙所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}}{k}$(用k表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直挡板间放有一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现将挡板水平向右缓慢平移,A始终保持静止.则在B着地前的过程中(  )
A.挡板对B的弹力减小B.A对B的弹力减小
C.地面对A的弹力增大D.地面对A的摩擦力增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.1905年3月,爱因斯坦提出狭义相对性原理,开创了物理学的新纪元,下列属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中(  )
A.物体的质量不变B.真空中光速不变
C.时间间隔具有相对性D.物体的能量与质量成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.关于绕地球做匀速圆周运动的卫星,下列说法中正确的是(  )
A.运行周期可能小于60分钟
B.运行速度可能大于第一宇宙速度
C.运行方向可能与地球自转方向不一致
D.运行轨道平面可能与北纬30°平面重合

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,水平面内平行导轨宽度为L,右端与电阻R连接,在两导线之间存在匀强磁场,磁感应强度为B,导体棒PQ沿导轨向左以速度V匀速运动,导体棒PQ的电阻为0.25R,则(  )
A.P端比Q端电势高B.感应电动势为BLv
C.R两端的电压为0.8BLvD.导体棒受到向左的安培力作用

查看答案和解析>>

同步练习册答案