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题目
题型:同步题难度:来源:
如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ。使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短,求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长,重物始终在木板上,重力加速度为g。

答案
解:第一次与墙碰撞后,木板的速度反向,大小不变,此后木板向左做匀减速运动,重物向右做匀减速运动,最后木板和重物达到一共同的速度v。设木板的质量为m,重物的质量为2m,取向右为动量的正方向,由动量守恒得
2mv0-mv0=3mv
设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1,对木板应用动量定理得
2μmgt1=mv-m(-v0
由牛顿第二定律得2μmg=ma,式中a为木板的加速度
在达到共同速度v时,木板离墙的距离l为
开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为
从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为t=t1+t2
由以上各式得
核心考点
试题【如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ。使木板与重物以共同的速度v0向右】;主要考察你对碰撞等知识点的理解。[详细]
举一反三
如果α粒子以速度v与电子发生弹性正碰(假定电子原来是静止的),求碰撞后仅粒子的速度变化了多少?并由此说明:为什么原子中的电子不能使α粒子发生明显的偏转?
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原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞)。一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰,问是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图所示)?
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一个电子(质量为m、电荷量为-e)和一个正电子(质量为 m、电荷量为e)以相等的初动能Ek相向运动,并撞到一起,发生“湮灭”,产生两个频率相同的光子,设产生光子的频率为v。若这两个光子的能量都为hv,动量分别为p和p",下面关系中正确的是 [     ]
A.hv=mc2,p=p"
B.,p=p"
C.hv=mc2+Ek ,p= -p"
D.,p=-p"
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在原子反应堆中,用石墨(碳)作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍,假设中子与碳核的碰撞是弹性的(即碰撞中不损失动能),而且碰撞前碳核是静止的,试求:
(1)设碰撞前中子的动能为E0,问经过一次碰撞后,中子的动能损失多少?
(2)至少经过多少次碰撞,中子的动能才能少于10-6E0?(lg13=1.114,lg11=1.041 1)
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如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0 kg和mB=3.0 kg,用轻弹簧拴接放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在=4 s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图像如图乙所示。求:
(1)物块C的质量mC
(2)墙壁对物块B的弹力在4s到12 s的时间内对B做的功W及对B的冲量I的大小和方向;
(3)B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep
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