分析 甲乙两物体在碰撞前后瞬间动量守恒,结合动量守恒定律求出甲物体碰撞之前的速度v1和碰撞之后的速度v2的比值;
分别对甲物体碰撞前后和碰撞后系统运用动能定理,求出甲的初速度.结合动能定理求出它们的最短距离.
解答 解:①碰撞过程动量守恒,有
M v1=(m+M) v2
代入数据解得v1:v2=5:4
②设甲乙两物体与地面之间的动摩擦因数为μ,则由动能定理可知甲乙碰撞前,对于甲:
$\frac{1}{2}M{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}=μMgL$,
碰撞后两物体共同向前滑动,由动能定理得:
$\frac{1}{2}(M+m){{v}_{2}}^{2}=\frac{8}{25}μ(M+m)gL$,
联立解得:${v}_{0}=\sqrt{3μgL}$,
若甲乙不相撞,则
$\frac{1}{2}M{{v}_{0}}^{2}≤μMgL′$
解得:$L′≥\frac{3}{2}L$.
答:甲物体碰撞之前的速度v1和碰撞之后的速度v2的比值为5:4;
②为避免甲、乙两物体碰撞,最初它们相距的最短距离为$\frac{3}{2}L$.
点评 本题考查了动量守恒定律、动能定理的综合运用,关键是正确地选择研究的对象和研究的过程,选择合适的规律进行求解,难度中等.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 直接射到AC边上,发生全反射现象 | |
B. | 直接射到BC边上,发生全反射现象 | |
C. | 直接射到AC边上,部分光线从AC边射出 | |
D. | 直接射到BC边上,部分光线从BC边射出 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 交变电流的频率为100Hz | |
B. | 穿过铁心的磁通量变化率的最大值为$\frac{\sqrt{2}}{5}$Wb/s | |
C. | 电压表的示数为22V | |
D. | 电流表的示数为1A |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 1:1 | B. | 2:1 | C. | 1:2 | D. | 3:1 | ||||
E. | 1:3 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 速度一直增大 | B. | 加速度一直减小 | ||
C. | 电场力先做正功后做负功 | D. | 电势能先增大后减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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