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题目
题型:高考真题难度:来源:
如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。
答案
解:设在第n次碰撞前绝缘球的速度为vn-1,碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为vn、Vn。由于碰撞过程中动量守恒、碰撞前后动能相等,设速度向左,则


解得:
第n次碰撞后绝缘球的动能为:
E0为第1次碰撞前的动能,即初始能量
绝缘球在θ=θ0=60°与θ=45°处的势能之比为
经n次碰撞后有:
易算出(0.81)2=0656,(0.81)3=0.531,因此,经过3次碰撞后θ小于45°
核心考点
试题【如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰】;主要考察你对碰撞等知识点的理解。[详细]
举一反三
用放射源钋的α射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍“辐射”。1932年,查德威克用铍“辐射”分别照射(轰击)氢和氨(它们可视为处于静止状态)。测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氨核和氦核的质量之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。假设铍“辐射”中的中性粒子与氢或氦发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。(质量用原子质量单位u表示,1 u等于1个12C原子质量的十二分之一。取氢核和氦核的质量分别为1.0 u和14 u。)
题型:高考真题难度:| 查看答案
在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与核碰撞减速,在石墨中与核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?
题型:山东省高考真题难度:| 查看答案
如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是
[     ]
A.A开始运动时
B.A的速度等于v时
C.B的速度等于零时
D.A和B的速度相等时
题型:天津高考真题难度:| 查看答案
某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所示。用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3……N,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k(k<1)。将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰。(不计空气阻力,忽略绳的伸长,g取10 m/s2
(1)设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为vn,求n+1号球碰撞后的速度。
(2)若N=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16h(16 h小于绳长),问k值为多少?
题型:重庆市高考真题难度:| 查看答案
不定项选择两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1kg、mB=2kg、vA=6m/s、vB=2m/s,当球A追上球B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)(   )

A.vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s

B.vA′=2 m/s,vB′=4 m/s

C.vA′=-4 m/s,vB′=7 m/s

D.vA′=7 m/s,vB′=1.5 m/s
题型:0125 模拟题难度:| 查看答案
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