(1)物塊A與B發(fā)生碰撞。
(2)物塊A與B發(fā)生碰撞(設(shè)為彈性碰撞)后,物塊B與檔板P發(fā)生碰撞。
(3)物塊B與檔板P發(fā)生碰撞(設(shè)為彈性碰撞)后,物塊B與A在木板C上再發(fā)生碰撞。
(4)物塊A從木板C上掉下來(lái)。
(5)物塊B從木板C上掉下來(lái)。

(1)A與B發(fā)生碰撞的條件是:
(2) A與B相撞,B再與P相撞的條件是:
(3)物塊A的初速度 時(shí), 物塊B、A在木板C上不可能再發(fā)生碰撞
(4) A從C掉下的條件是:
(5)物塊B從木板C上掉下的條件是:
m表示A、B和C的質(zhì)量。
(1)當(dāng)物塊A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí),它因受C給它的滑動(dòng)摩擦力做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),而它作用于C的摩擦力不足以使B、C產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),即B、C以相同加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。物塊A、B發(fā)生碰撞的臨界情況是:物塊A運(yùn)動(dòng)到物塊B所在處時(shí),A、B速度相等。
在臨界狀況下,因?yàn)锽與木板C的速度始終相等,所以A、B即將碰撞時(shí),A、B、C三者速度均相同,設(shè)為v1。由動(dòng)量守恒定律有
mv0=3mv1   ①
在此過(guò)程中,設(shè)木板C 運(yùn)動(dòng)的路程為s1,則物塊A運(yùn)動(dòng)的路程為s1+L,由功能原理得:
      ②
解①、②得:   
故A與B發(fā)生碰撞的條件是: 
(2)當(dāng)物塊A的初速度時(shí),A、B將發(fā)生碰撞,物塊B與檔板P發(fā)生碰撞的臨界情況是:物塊B運(yùn)動(dòng)到檔板P所在處時(shí),B、C的速度相等。同(1)中結(jié)論,在臨界狀況下,當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到檔板P處時(shí),A、B、C三者速度相等,設(shè)此速度為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
mv0=3mv2       ③
設(shè)A、B碰撞前瞬間,A、B、C速度分別為vAvBvC,則vA>vB,vB=vC。
在A(yíng)、B碰撞的極短時(shí)間內(nèi),A、B構(gòu)成的系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒,而木板C的速度保持不變,因?yàn)锳、B間的碰撞是彈性的,即系統(tǒng)機(jī)械能守恒,又物塊A、B質(zhì)量相等,故易得:碰撞后A、B速度交換,設(shè)碰撞剛結(jié)束時(shí)A、B、C三者的速度分別為vAˊ、vBˊ、vCˊ,則vAˊ=vB,vBˊ=vA,vCˊ=vC,剛碰撞后A、B、C的運(yùn)動(dòng)與(1)類(lèi)似,只是A、B的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了交換,由此易分析:在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,先是A相對(duì)C運(yùn)動(dòng)的路程為L,接著是B相對(duì)C運(yùn)動(dòng)的路程為L,整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。類(lèi)似(1)中方程得
      ④     
聯(lián)立③、④解之,得:
故A與B相撞,B再與P相撞的條件是:
(3)當(dāng)物塊A的初速度 時(shí),B將與檔板P相撞,撞后A、B、C的運(yùn)動(dòng)可由(2)中運(yùn)動(dòng)類(lèi)比得到:B、P碰撞后瞬間,物塊A、B速度相同,木板C速度最大,然后C以較大的加速度向右做減速運(yùn)動(dòng),而物塊A和B以相同的較小加速度向右做加速運(yùn)動(dòng),加速過(guò)程將持續(xù)到或者A、B與C速度相同,三者以相同速度向右做勻速運(yùn)動(dòng),或者木塊A從木板C上掉了下來(lái),因此物塊B、A在木板C上不可能再發(fā)生碰撞。
(4)若A剛剛沒(méi)從木板C上掉下來(lái),即A到達(dá)C的左端時(shí)的速度變?yōu)榕cC相同,這時(shí)三者的速度皆相同,以v3表示,由動(dòng)量守恒有
                      3mv3=mv0                      
從A以初速度v0在木板C的左端開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)B與P相碰,直到A剛沒(méi)從木板C的左端掉下來(lái),這一整個(gè)過(guò)程中,系統(tǒng)內(nèi)部先是A相對(duì)C運(yùn)動(dòng)的路程為L(zhǎng),接著B(niǎo)相對(duì)C運(yùn)動(dòng)的路程也是L,B與P碰后直到A剛沒(méi)從木板C上掉下來(lái),A與B相對(duì)C運(yùn)動(dòng)的路程也皆為L(zhǎng),整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)能的改變應(yīng)等于內(nèi)部相互滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和。
即:(3m)v32-mv02 =-μmg·4L ⑥
由⑤⑥兩式得:
故A從C掉下的條件是:
(5)當(dāng)物塊A的初速度時(shí),A將從木板C上掉下來(lái)。設(shè)A剛從木板C上掉下來(lái)時(shí),A、B、C三者的速度分別為vA″, vB″, vC″,有vA″=vB″<vC″,這時(shí)⑤式應(yīng)改寫(xiě)成
mv0=2m vA″+mvC″          ⑦
⑥式應(yīng)改寫(xiě)成:  (2m)vB2+mvC2-mv0=-μmg·4L    ⑧
當(dāng)物塊A掉下C后,物塊B從木板C掉下的臨界情況是:當(dāng)C在左端趕上B時(shí),B與C的速度相等,設(shè)此速度為v4
則由動(dòng)量守恒定律可得:  mvB″+ mvC″=2mv4            
再對(duì)B、C系統(tǒng)從A掉下C到B掉下C的過(guò)程用動(dòng)能定律:
(2m)v42 mvB2+mvC2)= -μmgL    ⑩
聯(lián)立⑦⑧⑨⑩,注意到vA″=vB″<vC″,可解得:
,

故物塊B從木板C上掉下的條件是:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在絕緣水平面上放置一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A,電量為q=1.0×10-7C.在A(yíng)的左邊L=1.2m處放置一個(gè)不帶電的滑塊B,質(zhì)量為M=6.0×10-3kg,滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.6m,如圖所示.在水平面上方空間加一方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E=4.0×105N/C,A由靜止開(kāi)始向左滑動(dòng)并與B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞的過(guò)程極短,碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)并與墻壁相碰撞,在與墻壁發(fā)生碰撞時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失,兩滑塊始終沒(méi)有分開(kāi),兩滑塊的體積大小可以忽略不計(jì).已知A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5。試通過(guò)計(jì)算,在坐標(biāo)圖中作出滑塊A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最后靜止的速度——時(shí)間圖象.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為0.4kg的木塊以2m/s的速度水平地滑上靜止的平板小車(chē),車(chē)的質(zhì)量為1.6kg,木塊與小車(chē)之間的摩擦系數(shù)為0.2(g取10m/s2)。設(shè)小車(chē)足夠長(zhǎng),求:
(1)木塊和小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)小車(chē)的速度。
(2)從木塊滑上小車(chē)到它們處于相對(duì)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間。
(3)從木塊滑上小車(chē)到它們處于相對(duì)靜止木塊在小車(chē)上滑行的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一質(zhì)量為M的小車(chē)B放在光滑水平面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,mM,現(xiàn)給AB以大小相等、方向相反的初速度v0,使A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),B開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),最后A不會(huì)滑離B
求:整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示在水平地面上放置質(zhì)量均為=400g的木塊A和B,一質(zhì)量為=50g的子彈以水平速度=100m/s射入木塊A,當(dāng)子彈穿出A時(shí),速度=80m/s,子彈未穿出木塊B,若木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,求子彈射入B后,B木塊在地面上前進(jìn)的距離.
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

2007年10月24日18時(shí)05分,中國(guó)首枚繞月探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”順利升空,24日18時(shí)29分,搭載 “嫦娥一號(hào)”的“長(zhǎng)征三號(hào)甲”火箭成功實(shí)施“星箭分離”。此次采用了爆炸方式分離星箭,爆炸產(chǎn)生的推力將置于箭首的衛(wèi)星送入預(yù)定軌道運(yùn)行。為了保證在爆炸時(shí)衛(wèi)星不致于由于受到過(guò)大沖擊力而損壞,分離前關(guān)閉火箭發(fā)動(dòng)機(jī),用“星箭分離沖擊傳感器”測(cè)量和控制爆炸作用力,使星箭分離后瞬間火箭仍沿原方向飛行,關(guān)于星箭分離,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.由于爆炸,系統(tǒng)總動(dòng)能增大,總動(dòng)量增大
B.衛(wèi)星的動(dòng)量增大,火箭的動(dòng)量減小,系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C.星箭分離后火箭速度越大,系統(tǒng)的總動(dòng)能越大
D.若爆炸作用力持續(xù)的時(shí)間一定,則星箭分離后火箭速度越小,衛(wèi)星受到的沖擊力越大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題




(1)(6分)下列說(shuō)法正確的是(    )
A.放射性同位素的衰變快慢可以用人工方法控制
B.同一種物質(zhì)的原子發(fā)光時(shí),只能輻射幾種不同頻率的光
C.對(duì)核能的和平利用不僅能夠利用重核裂變,也能利用輕核的聚變現(xiàn)象
D.光子射到金屬表面,一定有光電子射出
(2)(9分)如圖所示。在光滑的水平面上有一帶有光滑平臺(tái)的、質(zhì)量為M=4 Kg(連同平臺(tái))的小車(chē),平臺(tái)與小車(chē)上表面的高度差為h=0.2m,在平臺(tái)上用一質(zhì)量為m=1Kg的小物塊壓縮一輕小的彈簧。開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻釋放小物體時(shí)彈簧將小車(chē)與物塊彈開(kāi),最終物塊落到與平臺(tái)的右端P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)=0.8m的小車(chē)上表面的Q點(diǎn)。試求:
(1)物塊離開(kāi)平臺(tái)右端P點(diǎn)時(shí)的對(duì)地速度大小。
(2)開(kāi)始時(shí)彈簧貯存的彈性勢(shì)能。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題






(1)求A、B在車(chē)上停止滑動(dòng)時(shí)車(chē)的速度。
(2)車(chē)的長(zhǎng)度至少是多少?
(3)在圖17所給出的坐標(biāo)系中畫(huà)出0到4.0s內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,長(zhǎng)為L的光滑水平軌道PQ與兩個(gè)曲率半徑相同的光滑圓弧軌道相連,圓弧軌道與水平軌道連接處的切線(xiàn)為水平方向,A球以速度v0向右運(yùn)動(dòng),與靜止于水平軌道中點(diǎn)處的小球B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,已知A、B兩球的質(zhì)量分別為mAmB,且mA:mB=1:4,小球在圓弧軌道上的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。(每次碰撞均無(wú)機(jī)械能損失)試求:
(1)第一次碰撞剛結(jié)束時(shí)小球A、B各自的速度。
(2)兩球第二次碰撞位置距Q點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(3)討論小球第n次碰撞結(jié)束時(shí)各自的速度。

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同步練習(xí)冊(cè)答案