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    如图6-2-20所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M＝19m的金属球并排悬挂.现将绝缘球拉至与竖直方向成θ＝60°的位置自由释放，下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰撞.在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场.已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处.求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度小于45°?

    图6-2-20
    3次
    设在第n次碰撞前绝缘球的速度为vn－1，碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为vn和Vn.由于碰撞过程中动量守恒、碰撞前后动能相等，设速度向左为正，则mvn－1=MVn－mvn

    由以上两式及M＝19m解得

    第n次碰撞后绝缘球的动能为

    E0为第1次碰撞前绝缘球的动能，即初始能量.
    可得到
    绝缘球在θ=45°与θ＝θ0=60°处的势能之比为式中l为摆长.
    易算出0.812=0.656,0.813=0.531
    由此可知，经过3次碰撞后θ将小于45°.
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列说法中，违反动量守恒定律的是(   )
    A．两个运动物体A和B相碰后合为一体，A减少的动量等于B增加的动量
    B．质量相等的两个物体，以相同速率相向运动，做正碰后以原来的速率分开
    C．质量不等的两个物体，以相同的速率相向运动，做正碰以后以某一相同速率向同一方向运动
    D．质量不等的两个物体，以相同的速率相向运动，做正碰后各以原来的速率分开

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图6-4-12所示，光滑轨道上，小车A、B用轻质弹簧连接，将弹簧压缩后用细绳系在A、B上，然后使A、B以速度v0沿轨道向右运动.运动中细绳突然断开，当弹簧第一次恢复到自然长度时，A的速度刚好为0，已知A、B的质量分别为mA、mB，且mA＜mB.
    求：

    图6-4-12
    (1)被压缩的弹簧具有的弹性势能Ep.
    (2)试定量分析、讨论在以后的运动过程中，小车B有无速度为0的时刻.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    下面是一个物理演示实验，它显示：如图5-2-9中自由下落的物体A和B经反弹后，B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某种材料做成的实心球，质量m1="0.28" kg，在其顶部的凹坑中插着质量m2="0.10" kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙.将此装置从A下端离地板的高度H="1.25" m处由静止释放.实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度.重力加速度g取10 m/s2.

    图5-2-9

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B，做“验证动量守恒定律”的实验，实验步骤如下：
    （1）把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A、B，在与A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上压缩状态.
    （2）按下电钮使电动卡销放开，同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A、B与挡板C、D碰撞时，电子计时器自动停止，记下A至C运动时间t，B至D运动时间t2.
    （3）重复几次取t1、t2的平均值.
    ①在调整气垫导轨时应注意______________________________________________________；
    ②应测量的数据还有____________________________________________________________；
    ③只要满足关系式________________________________________成立，即可验证动量守恒.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    在“验证动量守恒定律”的实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的目的是为了使(    )
    A．入射球得到较大的速度
    B．入射球与被碰球对心碰撞后速度均为水平
    C．入射球与被碰球碰撞时动能无损失
    D．入射球与被碰球碰后均能从同一高度飞出

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    如图8-8-4所示，长为L、质量为m1的小船停在静水中.一个质量为m2的人立在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船对地面的位移是________，人对地面的位移是________.

    图8-8-4

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，光滑水平面上有一辆质量为m的小车，车上左右两端分别站着甲、乙两人，他们的质量都是m，开始两个人和车一起以速度v0向右匀速运动。某一时刻，站在车右端的乙先以相对地面水平向右的速度v1跳离小车，然后站在车左端的甲以相对于地面水平向左的速度v1跳离小车，两人都离开小车后，小车的速度将是（   ）
    A．v0B．2v0C．大于v0小于2v0D．大于2v0

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两个物体具有相同的动量，则它们一定有（ ）
    A．相同的速度B．相同的质量
    C．相同的运动方向D．相同的加速度

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