分析 (1)分別對BC和AB為研究對象,由動量守恒及機(jī)械能守恒可求得第1個小球一槽碰撞后的共同速度;
(2)AB相撞后,一起向左做勻減速運(yùn)動,由牛頓第二定律可求得共同的加速度;由運(yùn)動學(xué)公式可求得運(yùn)動時間,則可判斷C與相撞是A是否停止,再由動量守恒可求得共同速度;
(3)物體之間的相互摩擦產(chǎn)生熱量,由功能關(guān)系即可求出產(chǎn)生的總熱量.
解答 解:(1、2)釋放瞬間,系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒定律得:mBvB=mCvC…①
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:EP=12mBvB2+12mCvC2…②
聯(lián)立①②得:vB=2m/s,vC=1m/s
第一個小球與槽碰撞過程中,系統(tǒng)動量守恒,以B球速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動量守恒定律得:mBvB=(mB+mA)v1…③
代入數(shù)據(jù)得:v1=1m/s,方向水平向左
對AB整體有:μ(mB+mA+mC)g=(mB+mA)a
代入數(shù)據(jù)得:a=6m/s2
AB整體開始運(yùn)動到速度減為0的時間為:t=v1a=16s
經(jīng)過的位移為:s1=0+v12t=0+12×16=112m
在這段時間里,C走過的位移為:sC=vCt=16m
因?yàn)?{s_1}+{s_C}<\frac{L}{2}$,故AB是停下來后與C發(fā)生碰撞.
mCvC=(mB+mA+mC)v2
代入數(shù)據(jù)得:v2=0.5m/s,方向水平向右
(3)槽與桌面間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為:
\begin{array}{l}Q={Q_1}+{Q_2}=μ({m_B}+{m_A}+m{\;}_C)g{s_1}+\frac{1}{2}({m_B}+{m_A}+m{\;}_C){v_2}^2\\=0.1+0.05=0.15J\\.\end{array}
答:(1)第一個小球與槽碰撞后的共同速度大小為1m/s,方向水平向左.
(2)第二個小球與槽碰撞后的共同速度大小為0.5m/s,方向水平向右.
(3)整個運(yùn)動過程中,槽與桌面間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為0.15J
點(diǎn)評 木題考查動量守恒定律及功能關(guān)系的綜合應(yīng)用,在解題時要注意各過程中守恒的量,從而得出守恒關(guān)系進(jìn)行解題.
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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. | 上板帶正電 | B. | 下板帶正電 | ||
C. | 兩板間的電壓6×103V | D. | 兩板間的電壓1.5×103V |
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