【題目】如圖所示,光滑水平軌道上放置長板A(上表面粗糙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端,三者質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg.開始時C靜止,A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運動,A與C發(fā)生碰撞(時間極短)后C向右運動,經(jīng)過一段時間A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運動,且恰好不再與C碰撞.求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大。

【答案】解:因碰撞時間極短,A與C碰撞過程動量守恒,設(shè)碰撞后瞬間A的速度大小為vA,C的速度大小為vC

以向右為正方向,由動量守恒定律得

mAv0=mAvA+mCvC,①

A與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度,設(shè)共同速度為vAB,由動量守恒定律得

mAvA+mBv0=(mA+mB) vAB

A、B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞,應(yīng)滿足:vAB=vC

聯(lián)立①②③式解得:vA=2m/s.

答:A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小是2m/s


【解析】分別以A與C和A與B為研究對象,A與B在摩擦力作用下達(dá)到共速,A與C碰撞過程動量守恒,列動量守恒求出AB共速度速度和C碰撞后的速度,再利用隱含條件AB共速,列式求解即可。
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動量守恒定律的相關(guān)知識,掌握動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】近年來測重力加速度g值的一種方法叫“對稱自由下落法”.具體做法是:將真空長直管沿豎直方向放置,自其中O點向上拋小球又落至原處所用時間為t2 , 在小球運動過程中經(jīng)過比O點高h(yuǎn)的B點,小球離開B點至又回到B點所用時間為t1 , 測得t1、t2、h,則重力加速度的表達(dá)式為( 。
A.
B.
C.
D.

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【題目】某潛艇發(fā)生碰撞后失去控制,在10秒內(nèi)從海面沉入110m深的海底,艇上有128名官兵必須營救.
(1)如果只研究潛艇在豎直方向上的運動,且假定這一運動是勻變速直線運動,則潛艇在豎直方向產(chǎn)生多大的加速度?又設(shè)潛艇上的官兵各自站在潛艇艙內(nèi),則平均質(zhì)量為60kg的官兵對艙底的壓力為多大?
(2)潛艇沉入海底時艙內(nèi)官兵所需的氧氣是有儲存氧氣的氧氣瓶供氧的,假如每個官兵1min需氧氣約1.5L,艇上共有320瓶壓強為6.0×106Pa、體積為90L的氧氣瓶,則成功救援的最長時間為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2009年5月,航天飛機在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點,如圖所示.關(guān)于航天飛機的運動,下列說法中正確的是( 。

A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的速度小于經(jīng)過B點的速度
B.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A 點的動能
C.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的速度大于7.9km/s
D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上,F(xiàn)將彈簧壓縮后,將一質(zhì)量為m的小球靜止放在彈簧上,釋放后小球被豎直彈起,小球離開彈簧時速度為v,則小球被彈起的過程中

A. 地面對彈簧的支持力沖量大于

B. 彈簧對小球的彈力沖量等于

C. 地面對彈簧的支持力做功大于

D. 彈簧對小球的彈力做功等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上一個質(zhì)量為0.6kg 的小球Q(可視為質(zhì)點),Q和豎直墻壁之間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與Q和豎直墻壁均不拴接).用手擋住Q不動,此時彈簧彈性勢能為Ep=4.8J.一輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在豎直墻壁上,另一端系在小球上,細(xì)繩長度大于彈簧的自然長度.放手后Q向右運動,繩在短暫瞬間被拉斷,之后Q沿水平面運動到最右端后脫離軌道,從P點水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點沿切線方向進入圓。ú挥嬁諝庾枇,進入圓弧時無機械能損失).已知圓弧的半徑R=0.3m,θ=60°,小球到達(dá)A點時的速度 v=4m/s.(取g=10m/s2)求:

(1)小球做平拋運動的初速度v1;
(2)P點與A點的水平距離和豎直高度;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點C時對軌道的壓力;
(4)繩被拉斷過程繩對小球所做的功W.

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【題目】如圖所示,輕繩的上端系于天花板上的O點,下端系有一只小球。將小球拉離平衡位置一個角度后無初速釋放當(dāng)繩擺到豎直位置時,與釘在O點正下方P點的釘子相碰。在繩與釘子相碰瞬間前后,以下物理量的大小沒有發(fā)生變化的是 ( )

A. 小球的線速度大小

B. 小球的角速度大小

C. 小球的向心加速度大小

D. 小球所受拉力的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時,后車司機可以采取剎車措施.使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰.通常情況下.人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1s.當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時.安全距離為120m.設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的,若要求安全距離仍為120m.求汽車在雨天安全行駛的最大速度為多少km/h?。

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【題目】宇宙空間由一種由三顆星體A、B、C組成的三星體系,它們分別位于等邊三角形ABC的三個頂點上,繞一個固定且共同的圓心O做勻速圓周運動,軌道如圖中實線所示,其軌道半徑rArBrC.忽略其他星體對它們的作用,關(guān)于這三顆星體,下列說法正確的是( 。

A. 線速度大小關(guān)系是vAvBvC

B. 加速度大小關(guān)系是aAaBaC

C. 質(zhì)量大小關(guān)系是mA=mB=mC

D. 角速度大小關(guān)系是

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