如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别为m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别为V1和V2,当第二个小球追上第一个小球时两球相碰,碰后
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如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别为m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别为V1和V2,当第二个小球追上第一个小球时两球相碰,碰后
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别为m
1
和m
2
,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别为V
1
和V
2
,当第二个小球追上第一个小球时两球相碰,碰后的速度分别为V
1
′和V
2
′,试根据牛顿运动定律和运动学公式证明两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和.
答案
证明:根据牛顿第二定律,碰撞过程中两球的加速度分别是:
a
1
=
F
1
m
1
a
2
=
F
2
m
2
根据牛顿第三定律F
1
与F
2
大小相等,方向相反,即:
F
1
=-F
2
所以有:m
1
a
1
=-m
2
a
2
碰撞时两球之间力的作用时间很短,用△t表示.这样,加速度与碰撞前后速度的关系就是:
a
1
=
v
′
1
-
v
1
△t
a
2
=
v
′
2
-
v
2
△t
把加速度的表达式代人 m
1
a
1
=-m
2
a
2
移项后得到:
m
1
v
1
+m
2
v
2
=m
1
v′
1
+m
2
v′
2
即可证:两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和.
答:根据牛顿运动定律和运动学公式证明两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和见上.
举一反三
如图所示,一质量为m=1kg、长为L=1m的直棒上附有倒刺,物体顺着直棒倒刺下滑,其阻力只为物体重力的1/5,逆着倒刺而上时,将立即被倒刺卡住.现该直棒直立在地面上静止,一环状弹性环自直棒的顶端由静止开始滑下,设弹性环与地面碰撞不损失机械能,弹性环的质量M=3kg,重力加速度g=10m/s
2
.求直棒在以后的运动过程中底部离开地面的最大高度.
题型:不详
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|
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【物理-选修3-5】
(1)核电站的核能来源于
23592
U核的裂变,下列说法中正确的是______
A.
23592
U原子核中有92个质子、143个中子
B.
23592
U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核,如
13954
Xe和
9538
Sr,反应方程式为:
23592
U+
10
n→
13954
Xe+
9538
Sr+2
10
n
C.
23592
U是天然放射性元素,常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度半衰期缩短
D.反应后的核废料已不具有放射性,不需要进一步处理
E.一个
23592
U核裂变的质量亏损为△m=0.2155u,则释放的核能约201MeV
(2)如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车,车上有一个质量m=1.9kg的木块,木块距小车左端6m(木块可视为质点),车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶.一颗质量m
0
=0.1kg的子弹以v
0
=179m/s的初速度水平向左飞来,瞬间击中木块并留在其中.如果木块刚好不从车上掉下来,求木块与平板小车之间的动摩擦因数μ.(g=l0m/s
2
)
题型:不详
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一物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示,该物体在t
0
和2t
0
时刻,物体的动能分别为E
k1
、E
k2
,物块的动量分别为p
1
、p
2
,则( )
A.E
k2
=9E
k1
,p
2
=3p
1
B.E
k2
=3E
k1
,p
2
=3p
1
C.E
k2
=8E
k1
,p
2
=4p
1
D.E
k2
=3E
k1
,p
2
=2p
1
题型:不详
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甲、乙两球在光滑水平轨道上沿同一方向运动,已知它们的动量分别是P
甲
=5kg•m/s,P
乙
=7kg•m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为P′
乙
=10kg•m/s,则两球质量m
甲
与m
乙
的关系可能是( )
A.m
乙
=
3
2
m
甲
B.m
乙
=3m
甲
C.m
乙
=4m
甲
D.m
乙
=5m
甲
题型:不详
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如图所示,上下表面均光滑的质量为M=3kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,质量为m=2kg的小木块A,以速度v
o
=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B上表面向右运动.求:
I.弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小;
II.木块A离开滑板B时A、B的速度大小.
题型:不详
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