分析 小球從與O點(diǎn)等高處?kù)o止釋放后,三個(gè)物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律求出小球與樁碰撞前的速度;
碰撞的過程中小車與小球組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,碰撞后小球與小車組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒即可求解小球距離小車平板的最大高度.
解答 解:小球從與O點(diǎn)等高處?kù)o止釋放后,三個(gè)物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,設(shè)向右的方向?yàn)檎较,碰撞前小車與木塊的速度為v1,小球的速度為v2,則由機(jī)械能守恒得:$\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){v}_{1}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{3}{v}_{2}^{2}={m}_{3}gL$
由動(dòng)量守恒定律得:(m1+m2)v1+m3v2=0
聯(lián)立解得:${v}_{1}=-\sqrt{\frac{gL}{15}}$,${v}_{2}=5\sqrt{\frac{gL}{15}}$
小球與小車碰撞的過程中小車與小球組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,碰撞后運(yùn)動(dòng)的過程中由于小球組成的系統(tǒng)的動(dòng)量依舊守恒,當(dāng)小球的高度再次達(dá)到最高時(shí),二者的速度相等,設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)后共同的速度是v,由動(dòng)量守恒定律得:m1v1+m3v2=(m1+m3)v
小車與小球的機(jī)械能守恒,得:$\frac{1}{2}{m}_{1}{v}_{1}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{3}{v}_{2}^{2}=\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{3}){v}^{2}+{m}_{3}g{h}_{1}$
聯(lián)立解得:${h}_{1}=\frac{13}{15}L=\frac{13}{15}×0.2m=0.173$m
這個(gè)h1是小球距離擺動(dòng)最低點(diǎn)的高度,小球距離平板高度:H=h1+(h-L)=0.173+(0.3-0.2)=0.273m
答:小球與木樁發(fā)生碰撞后小球距離小車平板的最大高度是0.273m
點(diǎn)評(píng) 解決問題首先要清楚研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)要清楚研究的對(duì)象和守恒條件.我們要清楚運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化,以便從能量守恒角度解決問題.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 有摩擦力產(chǎn)生的面上不一定有彈力 | |
B. | 接觸面越大,接觸面間的摩擦力越大 | |
C. | 滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向可能相同 | |
D. | 由公式μ=$\frac{f}{N}$可以看出,μ與f成正比,與N成反比 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 前10s內(nèi),甲的速度比乙大,后10s內(nèi),甲的速度比乙小 | |
B. | 前10s內(nèi),甲在乙前,后10s內(nèi),甲在乙后 | |
C. | 甲車的速度的變化比乙車的速度變化快 | |
D. | 20s末兩車相遇 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 速度大的加速度也大,速度小的物體加速度也小 | |
B. | 速度大的物體加速度可能很小,甚至是零 | |
C. | 物體的加速度方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向一致 | |
D. | 物體的速度變化量大,加速度也一定越大 |
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