（09年武漢二中月考）（21分）兩端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的直玻璃管MN豎直固定在水平面上，a、b二個(gè)小球，直徑相等，略小于玻璃管的內(nèi)徑，且遠(yuǎn)小于玻璃管的長(zhǎng)度，大小可忽略不計(jì)；a、b兩球的質(zhì)量分別為m1和m2（m1=2m2）。開(kāi)始時(shí)，a球在下b球在上兩球緊挨著在管口M處由靜止同時(shí)釋放，a球著地后立即反彈，其速度大小不變，方向豎直向上，與b球相碰，接著b球豎直上升。設(shè)兩球碰撞時(shí)間極短、碰撞過(guò)程中總動(dòng)能不變，在b球開(kāi)始上升的瞬間，一質(zhì)量為m3的橡皮泥在M處自由落下，如圖所示。b與c在管中某處相遇后粘在一起，要使b、c粘合后能夠豎直飛出玻璃管口，則m2與m3之比必須滿足什么條件？

解析：設(shè)管長(zhǎng)為H，取向下為正方向，則a、b兩球到達(dá)玻璃管底端時(shí)，速度都為

 

                                                ①

 

a球著地后反彈，速度為                    ②

 

a、b兩球相碰，總動(dòng)量守恒        ③

 

總動(dòng)能守恒              ④

 

聯(lián)立①至④式，并代入m1 = 2m2，解得    ，    ⑤

 

設(shè)c在M處下落經(jīng)t時(shí)間后與b相碰，則

 

    解得             ⑥

 

碰撞前b、c的速度分別為      ⑦

 

b與c相碰，總動(dòng)量守恒          ⑧

 

要使b、c粘合體能飛出管口，則c與b碰后的速度必須豎直向上，且大小大于，取，代入上式，

 

得               ⑨

 

解得b、c兩者質(zhì)量之比為                         ⑩

 

因此要使b、c粘合后能夠豎直飛出玻璃管口，必須滿足條件 >。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（09年武漢二中月考）（16分）如圖所示，光滑斜面長(zhǎng)為2m，傾角為30°，質(zhì)量為0.3kg的物體m2從斜面頂部由靜止下滑，質(zhì)量為0.2kg的另一物體m1同時(shí)從斜面底端以5m/s的初速向上運(yùn)動(dòng)，兩物體相碰后即粘在一起，設(shè)碰撞時(shí)間極短。（g=10m/s2）求：

（1）兩物體碰撞后的速度；

（2）碰撞后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩物體到達(dá)斜面底端。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（09年武漢二中月考）（20分）如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3 Ω的定值電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B、磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5 m. 導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2 kg,電阻Ra=3 Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.l kg，電阻Rb=6 Ω.它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng). 設(shè)重力加速度為g=l0 m/s2。（不計(jì)a、b之間的作用，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）求：

（1）在整個(gè)過(guò)程中，a、b兩棒克服安培力分別做的功；

（2）a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與b進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比；

（3）分別求出M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（09年武漢二中月考）（８分）在教材“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中可以測(cè)出小球經(jīng)過(guò)曲線上任意位置的瞬時(shí)速度。 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：

A．讓小球多次從_________位置無(wú)初速滾下，記下小球穿過(guò)卡片孔的一系列的位置；

B．按教材圖安裝好器材，注意調(diào)整________，記下斜槽末端O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線；

C．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的位置坐標(biāo)x、y ，用 v =  __________算出該點(diǎn)的瞬時(shí)速度；

D．取下白紙，以O點(diǎn)為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)平拋軌跡。

（a）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。

（b）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是___________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（09年武漢二中月考）（9分）現(xiàn)有一滿偏電流為500μA，內(nèi)阻為1.2×103Ω的電流表，某同學(xué)想把它改裝成中值電阻為600Ω的歐姆表，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

       A、一節(jié)干電池（標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.5V）

       B、電阻箱R1（最大阻值99.99Ω）

C、電阻箱R2（最大阻值999.9Ω）

       D、滑動(dòng)變阻器R3（0―100Ω）

       E、滑動(dòng)變阻器R4（0―1KΩ）

       F、導(dǎo)線若干及兩個(gè)接線柱

    （1）為完成實(shí)驗(yàn)，上述器材中應(yīng)選擇__________________________（填器材前面的字母代號(hào)）；

    （2）畫(huà)出改裝電路圖；

    （3）用改裝后的歐姆表測(cè)一待測(cè)電阻，讀出電流表的讀數(shù)為200μA，則待測(cè)電阻阻值為_(kāi)____________。

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