分析 (1)兩車碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可以求出兩車的速度.
(2)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出小球上升的最大高度.
(3)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度,然后應(yīng)用牛頓第二定律求出車對(duì)球的支持力,然后求出壓力.
解答 解:(1)甲車與乙小車發(fā)生完全非彈性碰撞,則碰撞后它們的速度相等,碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
m0v0=2m0v,
解得:v=$\frac{1}{2}$v0;
(2)小球與兩車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,小球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)它們的速度相等,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
m0v0+2m0v=3m0v′,
解得:v′=$\frac{2}{3}$v0,
系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:
$\frac{1}{2}$m0v02+$\frac{1}{2}$•2m0v2=$\frac{1}{2}$•3m0v′2+m0gh,
解得:h=$\frac{{v}_{0}^{2}}{12g}$;
(3)小球到達(dá)最低點(diǎn)過程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
3m0v′=2m0v車-m0v球,
由機(jī)械能守恒定律得:$\frac{1}{2}$•3m0v′2+m0gh=$\frac{1}{2}$•2m0v車2+$\frac{1}{2}$m0v球2,
解得:v球=-$\frac{1}{6}$v0,v車=$\frac{5}{6}$v0,
對(duì)球,在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:N′-m0g=m0$\frac{{v}_{球}^{2}}{r}$
解得:N′=m0g+$\frac{{v}_{0}^{2}}{36r}$,
由牛頓第三定律可知,球?qū)嚨膲毫Γ篘=N′=m0g+$\frac{{v}_{0}^{2}}{36r}$,方向豎直向下;
答:(1)甲車與乙車相碰后,兩車的共同速度是$\frac{1}{2}$v0;
(2)小球能上升的最大高度h是$\frac{{v}_{0}^{2}}{12g}$;
(3)小球從最高點(diǎn)回到小車圓弧槽底部時(shí),對(duì)小車的壓力N大小為:m0g+$\frac{{v}_{0}^{2}}{36r}$,方向:豎直向下.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律、牛頓定律即可解題,解題時(shí)要注意,兩車與球組成的系統(tǒng)整體動(dòng)量不守恒,但水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 木板A獲得的動(dòng)能 | B. | 系統(tǒng)損失的機(jī)械能 | ||
C. | 木板的最小長(zhǎng)度 | D. | 物塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 2.0m 0.8m | B. | 1.4m 0.8m | C. | 0.8m 2.0m | D. | 2.0m 0.6m |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電壓表示數(shù)為6 V,電流表示數(shù)為2 mA | |
B. | 電壓表示數(shù)為6 V,電流表示數(shù)小于2 mA | |
C. | 電壓表示數(shù)小于6 V,電流表示數(shù)小于2 mA | |
D. | 電壓表示數(shù)小于6 V,電流表示數(shù)大于2 mA |
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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:選擇題
A. | 線速度不變 | B. | 向心加速度不變 | C. | 周期不變 | D. | 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 6厘米 | B. | 9厘米 | C. | 15厘米 | D. | 8厘米 |
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