分析 ①小球越到滑块最高点速度水平向右,以滑块和和小球组成的系统为研究对象,根据动量守恒和过程系统机械能守恒列出等式.根据题意要越过滑块,应有小球在最高点的速度应大于滑块的速度,我们解决问题时取的是临界状态求解.
②根据动量守恒和过程系统机械能守恒列出等式求解.
解答 解:①设小球越过滑块最高点的速度为v1,此时滑块的速度为v2,根据动量守恒得:
mv0=mv1+2mv2
此过程系统机械能守恒,根据机械能守恒得:$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$mv12+$\frac{1}{2}$•2mv22+mgh
小球要越过滑块,应有v1>v2,至少也要有v1=v2,设v1=v2=v,上述两式变为
mv0=(m+2m)v
$\frac{1}{2}$mv02>$\frac{1}{2}$(m+2m)v2+mgh
解得v0>$\sqrt{3gh}$
②若小球的初速度v=$\sqrt{gh}$,则知小球不能越过滑块,设小球与滑块相互作用结束后小球的速度为V1,滑块的速度为V2.
取向右为正方向,根据系统的动量守恒和机械能守恒得
mv=mV1+2mV2
$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$mV12+$\frac{1}{2}$•2mV22
解得
V1=-$\frac{1}{3}$v=-$\frac{1}{3}$$\sqrt{2gh}$,(负号表示方向向左) V2=$\frac{2}{3}$v=$\frac{2}{3}$$\sqrt{2gh}$
答:
①小球的初速度至少$\sqrt{3gh}$才能越过滑块;
②若小球的初速度v=$\sqrt{gh}$,则小球与滑块相互作用结束后小球的速度为$\frac{1}{3}$$\sqrt{2gh}$,方向向左.
点评 应用动量守恒定律时要清楚研究的对象和守恒条件.把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{v_a^2-v_b^2}{{2({φ_b}-{φ_a})}}$ | B. | $\frac{v_b^2-v_a^2}{{2({φ_b}-{φ_a})}}$ | ||
C. | $\frac{v_a^2-v_b^2}{{{φ_b}-{φ_a}}}$ | D. | $\frac{v_b^2-v_a^2}{{{φ_b}-{φ_a}}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | F1、F2同时增加10N,F也增加10N | |
B. | F1增加10N,F2减少10N,F一定不变 | |
C. | F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍 | |
D. | 若F1、F2中的一个增大,F不一定增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 录音机磁头将磁带记录的信息转化为电信号 | |
B. | 发电机通过旋转磁场中的线圈发电 | |
C. | 银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息 | |
D. | 话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 8s | B. | 10s | C. | 12s | D. | 14s |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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