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人和冰车的总质量为M,另一木球,质量为m,M∶m=31∶2,人坐在静止于水平面的冰车上,以速度v(相对于地面)将原来静止的木球沿水面推向正前方的固定挡板,不计一切摩擦阻力.设小球与挡板碰撞以后的能量不损失,人接住球后,再以同样的速度v(相对于地面)将球推向挡板,求人推球多少次后,不能再接住球.

解析:本题考查动量守恒定律及有重复过程的复杂过程分析.由于人每次都以速度v将球推出,球被挡板弹回的速度也是v,所以得出人不能再接到球的条件是人和冰车的速度vn>v.由于人和球系统的动量是守恒的,人接到速度为v的球,再以v推出;此过程中人的动量增量为2mv,即人每接推一次球(第一次除外),动量增加2mv.

根据题意,由动量守恒定律,人第一次推出球,获得动量为Mv1=mv

以后每推一次球,人的动量增加2mv,则第n次推球后,人的动量为mv+2mv+2mv+…=(2n-1)mv

即Mvn=(2n-1)mv

人接不到球:vn>v

>v

n>=8.25

取其整数n=9.

答案:9次

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科目:高中物理 来源: 题型:

(10分)人和冰车的总质量为M,另有一个质量为m的坚固木箱,开始时人坐在静止于光滑水平冰面的冰车上,某一时刻人将原来静止在冰面上的木箱以相对于地的速度v推向前方弹性挡板,木箱与档板碰撞后又反向弹同,设木箱与挡板碰撞过程中没有机械能的损失,人接到木箱后又以相对于地的速度v将木箱推向挡板,如此反复多次,试求:

(1)第一次推出木箱后人的速度;

(2)第一次接住木箱后人的速度;

(3)人推出多少次木箱后将不可能再接到木箱?(已知M:m=31:2)

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科目:高中物理 来源: 题型:

图6所示,人和冰车的总质量为M,另有一个质量为m的坚固木箱,开始时人坐在冰车上静止不动,某一时刻人将原来静止在冰面的木箱以相对冰面的速度v0推向前方的弹性挡板,同时冰车反向滑动.木箱与挡板碰撞后又反向弹回,设碰撞挡板过程中无机械能损失,人接到木箱后再以同样相对冰面的速度v0将木箱推向挡板……如此反复多次,试分析人推木箱多少次后将不可能再接到木箱.(已知M∶m=31∶2,不计摩擦)

图6

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科目:高中物理 来源: 题型:

人和冰车的总质量为M,另有一个质量为m的坚固木箱,开始时人坐在冰车上静止在光滑水平冰面上,某一时刻人将原来静止在冰面上的木箱以速度V推向前方弹性挡板,木箱与档板碰撞后又反向弹回,设木箱与挡板碰撞过程中没有机械能的损失,人接到木箱后又以速度V推向挡板,如此反复多次,试求人推多少次木箱后将不可能再接到木箱?(已知

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科目:高中物理 来源: 题型:

人和冰车的总质量为M,车上有一木球质量为m,且M:m=31:2。人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v(相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板。不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度v(相对地面)将球推向挡板,求人推多少次后不再能接到球?

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