分析 (1)A与B发生弹性碰撞,碰后B的速率最大,由动量守恒定律和动能守恒结合求小球B的最大速率;
(2)小球B运动到圆弧曲面最高点时B与C共速,由水平方向动量守恒求B的速率;
(3)根据B、C系统的水平方向动量守恒和机械能守恒求出小球B返回C的底端时的速率,与A的速率比较,分析B能否与小球A再次发生碰撞.
解答 解:(1)A与B发生弹性碰撞,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律和动能守恒得:
$\frac{M}{2}$v0=$\frac{M}{2}$vA+MvB;
由动能守恒得:$\frac{1}{2}$•$\frac{M}{2}$v02=$\frac{1}{2}$•$\frac{M}{2}$vA2+$\frac{1}{2}$MvB2;
解得 vA=-2m/s,vB=4m/s
故B的最大速率为4m/s.
(2)B冲上C并运动到最高点时二者共速设为v,则
MvB=(M+2M)v
可以得到:v=$\frac{4}{3}$m/s.
(3)从B冲上C然后又滑下的过程,设BC分离时速度分别为vB′、vC′.
由水平动量守恒有
MvB=MvB′+2MvC′
机械能也守恒,有$\frac{1}{2}$MvB2=$\frac{1}{2}$MvB′2+$\frac{1}{2}$•2MvC′2
联立可以得到:vB′=-$\frac{4}{3}$m/s
由于|vB′|<|vA|,所有二者不会再次发生碰撞.
答:
(1)小球B的最大速率是4m/s;
(2)小球B运动到圆弧曲面最高点时的速率是$\frac{4}{3}$m/s.
(3)小球B不能与小球A再次发生碰撞.
点评 本题要分析清楚物体运动过程,抓住碰撞过程动量守恒与机械能守恒,B在C上运动的过程水平动量守恒与机械能守恒进行研究.要注意B在C上运动时总动量并不守恒.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 验电器常用来判断物体是否带电 | |
B. | 干燥的冬季,摸金属门把手有时会被电击,是因为手与门把手摩擦起电 | |
C. | 高压输电线上方有两条导线与大地相连,起静电屏蔽作用,使输电线免遭雷击 | |
D. | 高压设备中的导体表面应做得尽量光滑是为了避免尖端放电 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 图1是发生光电效应现象的示意图,发生光电效应现象的条件是入射光的波长大于金属的“极限波长” | |
B. | 图2是链式反应的示意图,发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于等于临界体积 | |
C. | 图3是氢原子能级图,一个处于n=4能级的氢原子,跃迁可以产生6种光子 | |
D. | 图4是衰变规律的示意图,原子序数大于83的元素都具有放射性,小于83的个别元素,也具有放射性 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关,但与外部条件有关 | |
B. | 某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,若增大该种紫外线照射的强度,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变 | |
C. | 根据波尔的原子理论,氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能最较低的定态轨道时,会辐射一定频率的光子,同时核外电子的动能变小 | |
D. | 用一光电管进行光电效应实验时,当用某一频率的光入射,有光电流产生,若保持入射光的总能量不变而不断减小入射光的频率,则始终有光电流产生 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | “神舟十一号”达到与“天宫二号”同一轨道后,从后面加速追上前面的“天宫二号”实现对接 | |
B. | “伴随卫星”在组合体上空与组合体以相同的角速度绕地球转动时,加速度小于组合体的加速度 | |
C. | “伴随卫星”在组合体上空,可以向远离地球的外侧方向喷射气体,实现与组合体以相同的角速度绕地球转动 | |
D. | 航天员在“天宫二号”中,不受重力的作用,处于完全失重 |
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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:选择题
A. | 物体受到的力越大,其惯性就越大 | |
B. | 满载的卡车比空载的卡车难以停下,这是因为质量大的物体惯性大 | |
C. | 火车由静止加速到很大的速度需要很长时间,这是因为速度越大惯性越大 | |
D. | 同样质量的不同物体,体积大的惯性大 |
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