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如图所示,A、B两物体叠放在一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生碰撞,碰撞后B、C以相同的速度运动(不粘合),A滑上C后最终停在木板C的最右端,已知A、B、C质量均相等,A可看成质点,B、C的上表面相平,且B的上表面光滑,木板C长为L.
求:①A物体的最终速度;
②从A滑上木板C到A最终停在木板C最右端所经历的时间.
①B、C碰撞过程动量守恒,以B的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0=(m+m)v,
A滑上C到A、C相对静止过程,A、C系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0+mv=(m+m)v′,
解得:v=
v0
2
,v′=
3
4
v0
②A、C相互作用过程中,由能量守恒定律得:
fL=
1
2
mv02+
1
2
mv2-
1
2
(m+m)v′2
以向右为正方向,对A,由动量定理得:
-ft=mv′-mv0,解得:t=
4L
v0

答:①A物体的最终速度为
3
4
v0
②从A滑上木板C到A最终停在木板C最右端所经历的时间为
4L
v0
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个静止的质量为M的原子核,放出一个质量为m的粒子,粒子离开原子核时相对核的速度为v0,则形成的新核速度大小为(  )
A.v0B.
mv0
M-m
C.
mv0
M
D.
mv0
2m-M

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

光滑水平面上放置一辆平板小车和车上放着一个木块,之间夹一个轻质弹簧,两端不连接.弹簧处于原长,如题8图所示,一颗子弹以水平速度v0=100m/s打入木块并留在其中(设作用时间极短).子弹质量m0=0.05kg,木块质量为m1=0.95kg,小车质量为m2=4kg,各接触面的摩擦力忽略不计,求:
(1)子弹打入木块后瞬间二者的速度为多少?
(2)木块压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能是多少?
(3)最终小车和木块的速度各是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一段凹槽B放置在水平面上,槽与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,槽的内表面光滑,在内表面上有一小球A靠左侧壁放置,此时小球A与槽的右侧壁相距为l,如图所示.A、B的质量均为m.现对槽B施加一个大小等于2mg(g为重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起开始向右运动,当槽B运动的距离为d时,立刻将推力撤去,此后A和B发生相对运动,再经一段时间球A与槽的右侧壁发生碰撞,碰后A和B立刻连在一起运动.
(1)求撤去推力瞬间槽B的速度v的大小
(2)若A碰到槽的右侧壁时,槽已停下,求碰后槽B在水平面上继续滑行的距离x.
(3)A碰到槽的右侧壁时,槽可能已停下,也可能未停下,试讨论球A相对于槽从左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t与l和d的关系.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

光滑的水平面上两个同一直线上相向运动的小球,甲球的质量2kg,乙球的质量1kg,碰撞前后乙球的速度随时间变化如图所示.两球发生正碰后,甲球静止不动,规定向左为正方向,则碰前甲球的速度大小和方向为(  )
A.0.5m/s,向右B.0.5m/s,向左
C.1.5m/s,向左D.1.5m/s,向右

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑的水平面上静止停放着质量均为m的A、B两辆小车,A车上静止站着一个质量为
1
3
m的人.若此人从A车跳到B车上,并与B车保持相对静止.在此过程中,A车、B车、人各自动量变化的矢量和等于______.此后,A车与B车的速度大小之比为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为M的木块静止在光滑水平面上,一颗质量为的子弹,以水平速度击中木块,木块滑行距离后,子弹与木块以共同速度运动,子弹射入木块的深度为。为表示该过程,甲、乙两同学分别画出了如下图所示的示意图,以下判断中正确的是
A.当时,甲图正确,当时乙图正确
B.当子弹速度较大时甲图正确,当子弹速度较小时乙图正确
C.不论速度、质量大小关系如何,子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小相等
D.不论速度、质量大小关系如何,木块获得的动能总会少于摩擦产生的内能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置.
(1)下列说法符合本实验要求的是______.
A.入射球比靶球质量大或者小均可
B.每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时末端切线必须水平
D.实验中需要测量轨道末端离地面的高度
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为
.
OM
.
OP
.
ON
.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,只要验证等式______成立,即可认为碰撞中的动量守恒.
(3)满足(2)的情况下,若满足等式______成立,即可认为碰撞为弹性碰撞.(仅用
.
OM
.
OP
.
ON
表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个在水平方向做简谐运动的物体,它的振幅是4 cm,频率是2.5 Hz.物体经过平衡位置开始计时,再经过21 s,此时它对平衡位置的位移大小为(  ).
A.0B.4 cmC.210 cmD.840 cm

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同步练习册答案