某同学为了探究质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰是否是弹性碰撞,该同学测出碰撞前后两物体的x-t (位移-时间) 图象如图所示,
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某同学为了探究质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰是否是弹性碰撞,该同学测出碰撞前后两物体的x-t (位移-时间) 图象如图所示,
题型:不详
难度:
来源:
某同学为了探究质量为m
1
=1.0kg和m
2
(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰是否是弹性碰撞,该同学测出碰撞前后两物体的x-t (位移-时间) 图象如图所示,碰撞时间极短,试通过计算回答下列问题:
(1)质量为m
1
的物体在碰撞过程中动量变化量是多少?
(2)m
2
等于多少千克?
(3)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?
答案
(1)根据x-t图象可知:m
1
的初速度为v
1
=
8
2
=4m/s
,m
2
初的速度为0,
碰撞后m
1
的速度为v
1
′=
-8
4
=-2m/s
,碰撞后m
2
的速度为v
2
′=
8
4
=2m/s
△p
1
=p
1
′-p
1
=-6Kg.m/s
质量为m
1
的物体在碰撞过程中动量变化量是-6Kg.m/s
(2)根据动量守恒得:m
1
v
1
=m
1
v
1
′+m
2
v
2
′
带入数据解得m
2
=3Kg
(3)碰前总动能
1
2
m
1
v
21
=8J;
碰后总动能
1
2
m
1
v
′21
+
1
2
m
2
v
′22
=8J
碰撞前后机械能守恒故是弹性碰撞
答:(1)质量为m
1
的物体在碰撞过程中动量变化量是-6Kg.m/s;
(2)m
2
为3千克;
(3)两物体的碰撞是弹性碰撞.
举一反三
如图所示,一个横截面为梯形,质量为4kg的木块B静止置于水平光滑的地面上,木块的两个斜面均光滑,倾角分别为30°、60°;木块的上底面为水平的粗糙面,其长度为1.4m,上底面距地面的高度为9/25m.现质量为 1kg的木块A(可视为质点)以速度v
0
沿水平光滑地面向木块B滑去.(木块A与木块B上底面之间的滑动摩擦系数为0.2;木块B的两个斜面与上、下底面的交界处为圆弧面,g取10m/s
2
).试讨论:(1)当木块A的速度v
0
=2m/s时,木块A、B的最终运动情况;
(2)当木块A的速度v
0
=3.6m/s时,木块A、B的最终运动情况.
题型:不详
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质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速度v
0
竖直向下抛出,若只考虑重力作用,则石子下落到距地面高为h处时的动能为:(g表示重力加速度)( )
A.
mgh+
1
2
m
v
20
B.mgH-mgh
C.
mgH+
1
2
m
v
20
D.
mgH+
1
2
m
v
20
-mgh
题型:不详
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质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法中正确的是( )
A.物体的势能减小2mgh
B.物体的机械能保持不变
C.物体的动能增加2mgh
D.物体的机械能增加2mgh
题型:不详
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,选出一条纸带如图所示.其中O点为起始点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个点,打点计时器通一50Hz的交流电,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.记录的这三个数据中不符合有效数字要求的应写成______ cm.在记数点A和B之间、B和C之间还各有一个点未画出.重锤的质量是0.5kg.根据以上数据,打B点时,重锤的重力势能比开始减少了______J,这时它的动能是______J.(g=9.8 m/s
2
,结果取三位有效数字)故得出实验结论为:______.
题型:不详
难度:
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如图所示,单摆摆球的质量为m,摆球从最大位移A处由静止释放,摆球运动到最低点B时的速度大小为v.重力加速度为g,不计空气阻力.则摆球从A运动到B的过程中( )
A.重力做的功为
1
2
m
v
2
B.重力的最大瞬时功率为mgv
C.重力的冲量为0
D.合力的冲量大小为mv
题型:不详
难度:
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