一宇航员在国际空间站内做了如下实验:选取两个质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg的小球A、B和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小球A粘连,处于锁定状态,一起
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一宇航员在国际空间站内做了如下实验:选取两个质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg的小球A、B和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小球A粘连,处于锁定状态,一起
题型:不详
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一宇航员在国际空间站内做了如下实验:选取两个质量分别为m
A
=0.1kg、m
B
=0.2kg的小球A、B和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小球A粘连,处于锁定状态,一起以速度v
o
=0.1m/s做匀速直线运动.如图所示,经过一段时间后,突然解除锁定(解除锁定时没有机械能损失),两球仍然沿直线运动,从弹簧与小球B刚刚分离开始计时,经过时间t=3.0s,两球之间的距离增加了s=2.7m,求:
①弹簧与小球B刚刚分离时两小球的速度分别为多大;
②原先弹簧锁定时的弹性势能E
p
?
答案
①取A、B为系统,由动量守恒得:(m
A
+m
B
)v
0
=m
A
v
A
+m
B
v
B
…①
根据题意得:s=(v
A
-v
B
)t…②
由①②两式联立得v
A
=0.7m/s,v
B
=-0.2m/s;
②由机械能守恒得:E
P
+
1
2
(m
A
+m
B
)v
0
2
=
1
2
m
A
v
A
2
+
1
2
m
B
v
B
2
③
解得:E
P
=0.027J.
答:①弹簧与小球B刚刚分离时两小球的速度分别为0.7m/s和0.2m/s;
②弹簧被锁定时的弹性势能为0.027J.
举一反三
如图,质量为m的小船甲在静止在水面上,一质量为
m
3
的人站在船尾.另一相同小船乙以速率v
0
从后方驶来,为避免两船相撞,人从船尾以相对小船甲的速率v水平向后跃到乙船,求速率v至少为多大才能避免两船相撞.
题型:不详
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如图所示,在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块M,长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点(O点固定于地面上),上端连接小球m,小球靠在物块左侧,水平向左的推力F施于物块,整个装置静止.撤去力F后,下列说法正确的是( )
A.物块先做匀加速运动,后做匀速运动
B.因为地面光滑,所以整个系统在水平方向上动量守恒
C.小球与物块分离时,小球一定只受重力作用
D.小球一直对物块有作用力,直到小球落地的瞬间与物块分离为止
题型:不详
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如图所示,固定在水平地面上的横截面为“
”形的光滑长直导轨槽,槽我向上(图为俯视图,图中两组平行双直线表示“
”形槽的两侧壁).槽内放置六个滑块,滑块的手半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,滑块的宽度为2R,恰与“
”形槽的两内侧壁的间距相等,滑块可在槽内沿槽壁自由滑动.现有六金属小球(可视为质点)以水平初速度V
j
沿槽的六侧壁冲向滑块,从滑块的半圆形槽我边缘进入滑块凹槽.已知金属小球的质量为m,滑块的质量为3m,整个运动过程中无机械能损失.求:
(1)当金属小球滑离滑块时,金属小球和滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速率.
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A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的两倍,B的质量是A的四倍,A以已知速度v向静止的B粒子飞去.由于库仑斥力,他们之间的距离缩短到某一极限后又被弹开,然后各自以新的速度做匀速直线运动.设作用前后他们的轨迹都在同一直线上,试计算当A、B之间的距离最近时各自的速度?
题型:不详
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如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱.关于上述过程,下列说法中正确的是( )
A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量增量与小车(包含男孩)的动量增量相同
题型:不详
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