分析 对小球下落过程由机械能守恒定律可求得小球与物块碰撞前的速度;对小球由机械能守恒可求得反弹的速度,再由动量守恒定律可求得物块的速度;对物块的碰撞过程根据动量定理列式求解获得的冲量;对物块滑行过程由动能定理可求得其滑行的距离.
解答 解:设小球的质量为m,运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v1,取小球运动到最低点时的重力势能为零,根据机械能守恒定律有:
mgh=$\frac{1}{2}$mv12
解得:v1=$\sqrt{2gh}$
设碰撞后小球反弹的速度大小为v1',同理有:
mg$\frac{h}{16}$=$\frac{1}{2}$mv1′2
解得:v1′=$\sqrt{\frac{gh}{8}}$
设碰撞后物块的速度大小为v2,取水平向右为正方向,由动量守恒定律有:
mv1=-mv1′+5mv2
解得:v2=$\sqrt{\frac{gh}{8}}$
由动量定理可得,碰撞过程滑块获得的冲量为:I=5mv2=$\frac{5}{4}m\sqrt{2gh}$
物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为
F=5μmg
设物块在水平面上滑行的时间为t,由动能定理有:
-Fs=0-$\frac{1}{2}$×5mv22
解得:s=$\frac{h}{16μ}$
答:碰撞过程物块获得的冲量为$\frac{5}{4}m\sqrt{2gh}$,物块在地面上滑行的距离为$\frac{h}{16μ}$.
点评 本题综合考查动量守恒定律、机械能守恒定律及动能定理,要注意正确分析物理过程,选择合适的物理规律求解.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 2014年5月初南京丢失了铱-192放射源,牵动了许多南京人的心,是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命 | |
B. | 某种金属的逸出功为W,则其发生光电效应的极限频率为$\frac{W}{h}$ | |
C. | 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 | |
D. | 汤姆逊发现电子,表明原子具有核式结构 | |
E. | $\stackrel{210}{83}$Bi的半衰期是5天,12g经过15天后还有1.5g未衰变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 始终由a流向b | B. | 始终由b流向a | ||
C. | 先由a流向b,再由b流向a | D. | 先由b流向a,再由a流向b |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 银河系绕本超星系团中心运动的线速度 | |
B. | 银河系绕本超星系团中心运动的加速度 | |
C. | 银河系的质量 | |
D. | 银河系与本超星系团的之间的万有引力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 卫星运行时的向心加速度为$\frac{v^2}{R+h}$ | |
B. | 卫星运行时的角速度为$\frac{v}{R+h}$ | |
C. | 月球表面的重力加速度为$\frac{{{v^2}{{(R+h)}^{\;}}}}{{{R^{\;}}}}$ | |
D. | 卫星绕月球表面飞行的速度为$v\sqrt{\frac{R+h}{R}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在光的双缝干涉实验中,条纹间距与缝的宽度成正比 | |
B. | 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动无关 | |
C. | 只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生衍射现象 | |
D. | 红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体所受摩擦力一定为3N | B. | 物体所受摩擦力一定为1N | ||
C. | 水平拉力一定为4N | D. | 水平拉力一定为2N |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在0~10s内两车逐渐靠近 | B. | 在10~20s内两车逐渐远离 | ||
C. | 在t=10s时两车在公路上相遇 | D. | 在5~15s内两车的位移相等 |
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