【題目】某機械裝置的豎直切面如圖所示,裝置由內(nèi)壁光滑的圓管構(gòu)成,其中AB部分水平,BC部分是內(nèi)徑為R的半圓,且圓管半徑遠(yuǎn)小于R。由于某種原因,一質(zhì)量為m的小球a留在了水平管內(nèi),現(xiàn)用一個質(zhì)量也為m的小球b沖撞小球a,小球a恰好到達圓管最高點C.已知兩小球發(fā)生彈性正碰,兩小球直徑略小于圓管直徑,重力加速度為g.則小球b的入射速度大小為____,小球b對小球a的沖量大小為_____。

【答案】

【解析】小球a恰好到達圓管最高點C,速度為零,即:vc=0
小球aAC,由機械能守恒得: mva2=2mgR
解得:va=2
對于碰撞過程,取向右為正方向,由動量守恒定律和機械能守恒定律得:
mv0=mvb+mva
mv02=mvb2+mva2。
解得:v0=va=2。
a球,由動量定理得:
I=mva-0=2m。
點睛:對于小球在管子里的運動情形與輕桿模型類似,關(guān)鍵抓住臨界情況:小球恰好到最高點時速度為零。對于彈性碰撞,要抓住兩大守恒:動量守恒和機械能守恒。

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】如圖,矩形abcd區(qū)域有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,ab邊長為3Lbc邊足夠長.厚度不計的擋板MN長為5L,平行bc邊放置在磁場中,與bc邊相距L,左端與ab邊也相距L. 電子質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,重力忽略不計,由靜止開始經(jīng)電場加速后沿ab邊進入磁場區(qū)域,若電子與擋板碰撞則完全被吸收并導(dǎo)走.

1)設(shè)加速電壓U= U0,求電子進入磁場中的速度大小

2如果加速電壓控制在一定范圍內(nèi),能保證在這個電壓范圍內(nèi)加速的電子進入磁場后在磁場中運動時間都相同,求這個加速電壓U的范圍.

3調(diào)節(jié)加速電壓,使電子落在擋板上表面,求電子落在擋板上表面的最大寬度ΔL.

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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為3mm1、2兩物塊疊放在水平桌面上,物塊2與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,物塊1與物塊2間的摩擦因數(shù)為2μ。物塊1和物塊2的加速度大小分別用a1a2表示,物塊1與物塊2間的摩擦力大小用f1表示 ,物塊2與桌面間的摩擦力大小用f2表示,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當(dāng)水平力F作用在物塊1上,下列反映af變化的圖線正確的是

A. B.

C. D.

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【題目】在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,實驗裝置示意圖如圖所示。

(1)下列說法正確的是____

A.實驗時先釋放小車,再接通電源

B.實驗所用打點計時器應(yīng)該接直流電源

C.實驗過程中,小車質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于懸掛的重物的質(zhì)量

D.實驗過程中,細(xì)線應(yīng)該與長木板平行

(2)如圖甲、乙所示是兩組同學(xué)在平衡摩擦力時對于相關(guān)器材的安裝和操作情況,

其中較為合理的是____(選填”)。

(3)如圖丙所示,小車總質(zhì)量一定時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出a-m圖象,圖線斜率的倒數(shù)與重力加速度g的乘積表示____,其值為____。(g10 m/s2,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(4)如圖丙所示,圖線不通過原點的原因是____

A.小車總質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量

B.小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量

C.平衡小車的阻力時,木板的傾角過大

D.平衡小車的阻力時,木板的傾角過小

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【題目】如圖所示,一木塊右端連接輕質(zhì)彈簧,靜止在傾角為θ的固定斜面上,F(xiàn)用力F沿斜面向上緩慢拉彈簧的上端P,直至木塊沿斜面勻速上滑(滑動摩擦力等于最大靜摩擦力) ,此時F=F0.從力F作用開始,至木塊滑動距離L的過程中,下列說法正確的是

A. 木塊所受摩擦力先變大后變小

B. F做功為

C. 彈簧的彈性勢能一直增加

D. 彈簧和木塊組成的系統(tǒng)的機械能一直增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動。如圖所示的xOy平面內(nèi),第一、二象限內(nèi)有寬度相同方向豎直向下的勻強電場,電場強度均為E,第三象限有邊長為L的正方形有界勻強磁場,方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小。現(xiàn)從點由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子,經(jīng)磁場和第一象限電場偏轉(zhuǎn)后,粒子從第一象限電場右邊界上的點d(圖中未畫出)沿x軸正向射出電場,粒子的重力不計,求:

(1)粒子在磁場中運動的半徑;

(2)粒子在磁場中運動的時間;

(3)粒子射出點d的位置坐標(biāo)。

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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究合力做的功與動能改變關(guān)系”的實驗,他們將光電門固定在水平軌道上的B點,如圖所示.并用重物通過細(xì)線拉小車,然后保持小車和重物的質(zhì)量不變,通過改變小車釋放點到光電門的距離(s)進行多次實驗,實驗時要求每次小車都從靜止釋放.

(1)用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,d=______cm.

(2)如果遮光條通過光電門的時間為t,小車到光電門的距離為s.該同學(xué)通過描點作出線性圖象來反映合力做的功與動能改變關(guān)系,則他作的圖象關(guān)系是下列哪一個時才能符合實驗要求______

A.s-t; B.s-t2; C.s-t-1; D.s-t-2

(3)下列哪些實驗操作能夠減小實驗誤差______

A.調(diào)整軌道的傾角,在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動

B.必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.必須保證小車從靜止?fàn)顟B(tài)開始釋放.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,導(dǎo)熱性能極好的氣缸,高為L=l.0m,開口向上固定在水平面上,氣缸中有橫截面積為S=100cm2、質(zhì)量為m=20kg的光滑活塞,活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi).當(dāng)外界溫度為t=27℃、大氣壓為P0=l.0×l05Pa時,氣柱高度為l=0.80m,氣缸和活塞的厚度均可忽略不計,取g=10m/s2,求:

如果氣體溫度保持不變,將活塞緩慢拉至氣缸頂端.在頂端處,豎直拉力F有多大?

如果僅因為環(huán)境溫度緩慢升高導(dǎo)致活塞上升,當(dāng)活塞上升到氣缸頂端時,環(huán)境溫度為多少攝氏度?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 根據(jù)玻爾理論,一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2的激發(fā)態(tài)躍遷時能輻射出6種頻率的光

B. 天然放射性元素(釷)共經(jīng)歷4α衰變和6β衰變變成 (鉛)

C. 發(fā)生光電效應(yīng)時,光電子來源于原子核外部

D. 核衰變時放出的射線都是由帶電粒子所組成的

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