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如图8-7-6所示,在质量为M的试管内盛有乙醚,管口用质量为m的软木塞封闭堵塞,加热试管,软木塞在乙醚蒸气的压力作用下飞出后,恰能使试管绕悬挂点在竖直平面内做一完整的圆周运动,(1)若试管系于长l的细线上,则软木塞飞出的速度至少为______;(2)若试管系于l的细杆上,则软木塞飞出的速度至少为_______.

(1)  (2)  


解析:

(1)试管恰能在竖直平面内做圆周运动的条件是在最高点的速度v1=,由机械能守恒可以求出试管在最低点的速度v2=.

    设木塞飞出的速度为v3,则由动量守恒定律得

    Mv2=mv3

    所以 v3=v2=.

(2)将细线换成细杆,恰能在竖直面内做圆周运动的条件是最高点速度为零.由机械能守恒定律可求出试管在最低点的速度v2′=2,再由动量守恒Mv2′=mv3′,可求得木塞的速度v3′=.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图8-7-6所示是AB两滑块在光滑水平面上碰撞前后的闪光照片部分示意图.已知AB的质量分别是m1=0.14 kg,m2=0.22 kg,所用标尺的最小刻度是0.5 cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:

(1)碰撞前后滑块A的动量增量大小是_______,方向_______;

(2)碰撞前后AB的总动量_______(填“守恒”或“不守恒”),因为_________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图8-7-2所示,质量为m=2 kg的物体,在水平力F=8 N的作用下,由静止开始沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.若F作用t1=6 s后撤去,撤去F后又经t2=2 s物体与竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1 s,碰墙后反向弹回的速度v′=6 m/s,求墙壁对物体的平均作用力.(g取10 m/s2

图8-7-2

   

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图8-7-4所示,在光滑的水平面上有一长l=2 m的木板C,在它的两端各有一块挡板.C的质量mc=5 kg,在C的中央,并排放着两个可视为质点的滑块A和B,mA=1 kg,mB=4 kg.开始时A、B、C均处于静止状态,并且A、B间夹有少量炸药,炸药爆炸使得A以vA=6 m/s的速度水平向左滑动.如果A、B与C间的摩擦可忽略不计(爆炸后A、B质量不变),两滑块中任一块与挡板碰撞后和挡板黏在一起,爆炸和碰撞的时间都可忽略.求:

   图8-7-4

    (1)当两个滑块都与挡板黏在一起后,板C的速度是多大?

    (2)从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止,板C的位移是多大?方向如何?

   

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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车的上表面是一光滑的曲面,末端是水平的,如图8-7-6 所示,小车被挡板P挡住,质量为m的物体从距地面高H处自由下落,然后沿光滑的曲面继续下滑,物体落地点与小车右端距离s0,若撤去挡板P,物体仍从原处自由落下,求物体落地时落地点与小车右端距离是多少?

 图8-7-6

  

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