一傾角為θ=45°的斜面固定于地面,斜面頂端離地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板,在斜面頂端自由釋放一質(zhì)量m=0.09 kg的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))。小物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,當(dāng)小物塊與擋板碰撞后,將以原速返回。重力加速度g=10 m/s2。在小物塊與擋板的前4次碰撞過(guò)程中,擋板給予小物塊的總沖量是多少?

解:設(shè)小物塊從高為h處由靜止開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng),到達(dá)斜面底端時(shí)速度為v
由功能關(guān)系得
以沿斜面向上為動(dòng)量的正方向。按動(dòng)量定理,碰撞過(guò)程中擋板給小物塊的沖量I=mv-m(-v) ②
設(shè)碰撞后小物塊所能達(dá)到的最大高度為h',則
同理,有
I'=mv'-m(-v') ⑤
式中,v'為小物塊再次到達(dá)斜面底端時(shí)的速度,I'為再次碰撞過(guò)程中擋板給小物塊的沖量
由①②③④⑤式得I'=kI ⑥
式中 ⑦
由此可知,小物塊前4次與擋板碰撞所獲得的沖量成等比級(jí)數(shù),首項(xiàng)為
總沖量為I=I1+I2+I3+I4=I1(1+k+k2+k3) ⑨
 ⑩

代入數(shù)據(jù)得
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑的鐵球靜止,需加一水平力F,且F過(guò)球心,下列說(shuō)法正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑勻質(zhì)鐵球靜止,需加一水平力F,若力F過(guò)球心,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A、球一定受墻的彈力且水平向左B、球可能受墻的彈力且水平向左C、球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上D、球一定同時(shí)受到墻的彈力和斜面的彈力

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(2008?四川)一傾角為θ=45°的斜面固定于地面,斜面頂端離地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板.在斜面頂端自由釋放一質(zhì)量m=0.09kg的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn)).小物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.當(dāng)小物塊與擋板碰撞后,將以原速返回.重力加速度g=10m/s2.在小物塊與擋板的前4次碰撞過(guò)程中,擋板給予小物塊的總沖量是多少?

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(2011?株洲二模)如圖,豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy,在x≥0的區(qū)域內(nèi)有一傾角為45°的絕緣光滑斜面,斜面末端O處用一極小的平滑曲面連接,恰能使斜面末端水平.在x≤0的廣泛區(qū)域內(nèi)存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;電場(chǎng)沿豎直方向,場(chǎng)強(qiáng)大小為E.電荷量為-q的帶電小球從絕緣光滑斜面上某點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,小球經(jīng)斜面末端O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng),之后沿圓周運(yùn)動(dòng),垂直于y軸離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng),最后垂直打到斜面上.
求:
(1)小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到垂直打到斜面上所用時(shí)間.
(2)小球開(kāi)始下滑的初始位置坐標(biāo).

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