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20.甲乙兩個(gè)小朋友在冰面上玩滑冰車(chē),甲坐在冰車(chē)上距離乙2s處開(kāi)始以某速度向乙滑過(guò)來(lái),乙和冰車(chē)靜止在冰面上,當(dāng)甲的速度減小為原來(lái)的一半時(shí)與乙相撞,撞后兩人一起沿原方向滑行s2停了下來(lái),已知甲和冰車(chē)與乙和冰車(chē)的總質(zhì)量之比為k,兩滑車(chē)滑行的阻力均與重力成正比,假設(shè)相撞過(guò)程中,時(shí)間極短,內(nèi)力極大,阻力的沖量可以忽略不計(jì),求:
(1)甲向乙滑行的時(shí)間與撞后滑行的時(shí)間之比;
(2)兩冰車(chē)滑行過(guò)程中所受阻力之比.

分析 (1)設(shè)甲及冰車(chē)原來(lái)的速度為v0.根據(jù)動(dòng)量守恒定律可求得碰撞后甲乙的共同速度,再由位移等于平均速度乘以時(shí)間,求甲向乙滑行的時(shí)間與撞后滑行的時(shí)間之比;
(2)對(duì)于兩冰車(chē)滑行過(guò)程中,運(yùn)用動(dòng)能定理求所受阻力之比.

解答 解:(1)設(shè)甲及冰車(chē)原來(lái)的速度為v0,則與乙相撞前甲的速度為v02.乙和冰車(chē)的總質(zhì)量為m,則甲和冰車(chē)的總質(zhì)量為km.
對(duì)于甲乙碰撞過(guò)程,取甲原來(lái)速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律得:
km•v02=(km+m)v
解得碰撞后兩者的共同速度為:v=kv02k+1
設(shè)甲向乙滑行的時(shí)間為t1,甲與乙碰撞后滑行的時(shí)間為t2.則有:
2s=v0+v022t1
 s2=v2t2
解得甲向乙滑行的時(shí)間與撞后滑行的時(shí)間之比為:
t1:t2=4k:3(k+1).
(2)設(shè)甲乙兩冰車(chē)滑行過(guò)程中所受阻力大小分別為f1和f2,對(duì)碰撞前甲滑行過(guò)程,由動(dòng)能定理得:
-f1•2s=12kmv022-12kmv20
對(duì)于碰后甲乙滑行過(guò)程,由動(dòng)能定理得:
-(f1+f2)•s2=0-12km+mv2
解得:f1:f2=(k+1):(k-1)
答:
(1)甲向乙滑行的時(shí)間與撞后滑行的時(shí)間之比是4k:3(k+1);
(2)兩冰車(chē)滑行過(guò)程中所受阻力之比是(k+1):(k-1).

點(diǎn)評(píng) 分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,把握碰撞的基本規(guī)律:動(dòng)量守恒定律是關(guān)鍵.要知道涉及力在距離上的效應(yīng)求速度時(shí),往往運(yùn)用動(dòng)能定理求解比較簡(jiǎn)潔.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,“冰雪游樂(lè)場(chǎng)”滑道O點(diǎn)的左邊為水平滑道,右邊為高度h=3.2m的曲面滑道,左右兩邊的滑道在O點(diǎn)平滑連接.小孩乘坐冰車(chē)由靜止開(kāi)始從滑道頂端出發(fā),經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后與處于靜止?fàn)顟B(tài)的家長(zhǎng)所坐的冰車(chē)發(fā)生碰撞,碰撞后小孩及其冰車(chē)恰好停止運(yùn)動(dòng).已知小孩和冰車(chē)的總質(zhì)量m=30kg,家長(zhǎng)和冰車(chē)的總質(zhì)量為M=60kg,人與冰車(chē)均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)一切摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小孩乘坐冰車(chē)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)碰撞后家長(zhǎng)和冰車(chē)共同運(yùn)動(dòng)的速度大小;
(3)碰撞過(guò)程中小孩和家長(zhǎng)(包括各自冰車(chē))組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示,下列說(shuō)法正確的有(  )
A.t1時(shí)刻線(xiàn)圈位于中性面
B.t2時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大
C.考慮保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)應(yīng)該用Em
D.一個(gè)周期內(nèi)交變電流的方向改變一次

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.如圖1所示,在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過(guò)僅測(cè)量C(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問(wèn)題.
A.小球開(kāi)始釋放高度    
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度   
C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移

(2)圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2先讓入射球m1多次從斜軌道S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量m1平拋的水平位移OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù),分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N,分別測(cè)量平拋的水平位移OM、ON若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為m1OP=m1OM+m2ON;若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2(用測(cè)量的量表示).
(3)若實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如右圖所示,假設(shè)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比4:1.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.甲在t時(shí)間內(nèi)做功W,功率為Pl;乙在t時(shí)間內(nèi)做功2W,功率為P2,則下列關(guān)系中正確的是( �。�
A.Pl<P2B.Pl>P2C.Pl=P2D.無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)、沿同一直線(xiàn)同時(shí)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖所示,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.2s時(shí)甲和乙相遇B.2~6s內(nèi)甲相對(duì)乙做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.2~6s內(nèi)乙的加速度保持不變D.0~6s內(nèi)甲乙相距最大距離為4m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖(a)所示,理想變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為4:1,RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和流表均為理想交流電表.原線(xiàn)圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖(b)所示.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.變壓器輸入、輸出功率之比為4:1
B.變壓器原、副線(xiàn)圈中的電流強(qiáng)度之比為1:4
C.u隨t變化的規(guī)律為u=51sin(πt)V
D.若熱敏電阻RT的溫度升高,則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.為對(duì)京津冀區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè),預(yù)想發(fā)射一顆環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星,要求該衛(wèi)星每天同一時(shí)刻以相同的方向通過(guò)北京的正上空.已知北京市區(qū)坐標(biāo)為:北緯39°9′,東經(jīng)116°3′:下列四選項(xiàng)為同學(xué)們對(duì)該衛(wèi)星的運(yùn)行參數(shù)的討論稿,其中說(shuō)法正確的地( �。�
A.該衛(wèi)星軌道可以是周期為l20分鐘的近極地軌道
B.該衛(wèi)星的軌道必須為地球同步衛(wèi)星軌道
C.該衛(wèi)星的軌道平面必過(guò)地心且與赤道平面呈39°9′的夾角
D.該衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度約為7.3×10-5rad/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.牛頓通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)得出了維持運(yùn)動(dòng)不需要力的結(jié)論
C.玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜現(xiàn)象,推動(dòng)了量子理論的發(fā)展
D.光照在金屬板上時(shí),金屬能否發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象與入射光的強(qiáng)度有關(guān)

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同步練習(xí)冊(cè)答案