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题目
题型:同步题难度:来源:
如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t。
答案
解:设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒定律,有

设碰撞后小球反弹的速度大小为v1",同理有

设碰后物块的速度大小为v2,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律,有mv1=-mv1"+5mv2

物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小F=5μmg
设物块在水平面上滑行的时间为t,根据动量定理,有-Ft=0-5mv2
核心考点
试题【如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点正下方,物块与水平面间的动摩擦】;主要考察你对碰撞等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2 m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度v0沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞、已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2 kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5 C,g取10 m/s2。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)
(1)甲、乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离;
(2)在满足(1)的条件下,求甲的速度v0
(3)若甲仍以速度v0向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围。
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(1)如图甲所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接。质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞前后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后小球m2的速度大小v2
(2)碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。为了探究这一规律,我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图乙所示,在固定光滑水平直轨道上,质量分别为m1、m2、m3、……mn-1、mn……的若干个球沿直线静止相间排列,给第1个球初动能 Ek1,从而引起各球的依次碰撞。定义其中第n个球经过一次碰撞后获得的动能Ekn与Ek1之比为第1个球对第n个球的动能传递系数k1n
a.求k1n
b.若m1=4m0,m3=m0,m0为确定的已知量。求m2为何值时,k13最大。
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如图所示,带有光滑弧形轨道的小车质量为m,放在光滑水平面上,一质量也是m的铁块,以速度v沿轨道水平端向上滑去,至某一高度后再向下返回,则当铁块回到右端时,将
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A.以速度v做平抛运动
B.以小于v的速度做平抛运动
C.静止于车上
D.自由下落
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质量分别为m1、m2的小球在一直线上做弹性碰撞,它们在碰撞前后的位移一时间图像如图所示,若m1=1 kg,m2的质量等于
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A.1 kg
B.3 kg
C.5 kg
D.10 kg
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如图所示,半径和动能都相等的两个小球相向而行,甲球质量m大于乙球质量m,水平面是光滑的,两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况
[     ]
A.甲球速度为零,乙球速度不为零
B.两球速度都不为零
C.乙球速度为零,甲球速度不为零
D.两球都以各自原来的速率反向运动
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