如圖所示,長l為0.8m的細(xì)繩,一端固定于O點(diǎn),另一端系一個質(zhì)量為0.2kg的球。將球提起使細(xì)繩處于水平位置時無速釋放。當(dāng)球擺至最低點(diǎn)時,恰與放在光滑水平桌面邊緣的質(zhì)量為1kg的物塊正碰,

小題1:如果碰后小球以2m/s的速度彈回。若光滑桌面距地面高度h為1.25m,鐵塊落地點(diǎn)距桌邊的水平距離多大?碰撞中損失的機(jī)械能是多少?
小題2:由于小球和物塊的材料未知,將可能發(fā)生不同性質(zhì)的碰撞,試分析說明物塊水平距離的范圍。(

小題1:-0.48J
小題2:0.33m≤s≤ 0.67m
(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,先求小球與鐵塊相碰前的速度。

再運(yùn)用動量守恒定律,求出球與鐵塊相碰后鐵塊的速度

因?yàn)樾∏蚴潜粡椈氐,故?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824131912544600.png" style="vertical-align:middle;" />,代入上式可求得。
由平拋射程公式可求得鐵塊的水平射程:

其實(shí)通過這道題提供的數(shù)據(jù)還能計算出碰撞過程中機(jī)械能的損失量。
碰前系統(tǒng)的機(jī)械能為:
碰后系統(tǒng)的總機(jī)械能為:

碰撞過程中系統(tǒng)機(jī)械能的增量為:

(2)這主要是因?yàn)樾∏蚝丸F塊的材料特征決定。假如兩者是完全的非彈性體,它們碰后會粘在一起以共同速度運(yùn)動。計算可知:

這樣鐵塊的水平射程在機(jī)械能損失最大時,也最小:

在無機(jī)械能損失時,它的水平射程也最大:

水平射程應(yīng)介于這兩者之間:0.33m≤s≤ 0.67m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

假設(shè)一列火車共有6節(jié)車廂且均停在光滑的軌道上,各車廂間有一定的間距.若第一節(jié)車廂以速度向第二節(jié)車廂運(yùn)動,碰后不分開,然后一起向第三節(jié)車廂運(yùn)動,……依次直到第6節(jié)車廂.則第一節(jié)車廂與第二節(jié)車廂碰后的共同速度為__________,火車最終的速度為____________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在光滑水平面上有質(zhì)量均為m的兩輛小車A和B,A車上表面光
滑水平、其上表面左端有一質(zhì)量為M的小物塊C(可看作質(zhì)點(diǎn)).B車上表面是一個光滑的
圓弧槽,圓弧槽底端的切線與A的上表面相平.現(xiàn)在A和C以共同速度v0沖向靜止的B
車,A、B碰后粘合在一起,之后物塊C滑離A,恰好能到達(dá)B的圓弧槽的最高點(diǎn).已知M=2m,
v0=4.0m/s,取g=10m/s2.求圓弧槽的半徑R.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為3m的木板靜止在光滑的水平面上,一個質(zhì)量為2m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),靜止在木板上的A端,已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0水平向右射人物塊并穿出,已知子彈穿出物塊時的速度為,子彈穿過物塊的時間極短,不計空氣阻力,重力加速度為g。求:
①子彈穿出物塊時物塊的速度大小。
②子彈穿出物塊后,為了保證物塊不從木板的B端滑出,木板的長度至少多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為m,長為a的汽車由靜止開始從質(zhì)量為M,長為b的平板車一端行至另一端時,如圖所示,汽車產(chǎn)生的位移大小是______,平板車產(chǎn)生位移大小是______.(地面光滑)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有兩塊大小不同的圓形薄板(厚度不計),質(zhì)量分別為M和m,半徑分別為R和r,兩板之間用一根長的輕繩相連結(jié)(未畫出)。開始時,兩板水平放置并疊合在一起,靜止于距離固定支架C高度處。然后自由下落到C上,支架上有一半徑為 ()的圓孔,圓孔與兩薄板中心均在圓板中心軸線上。薄板M與支架發(fā)生沒有機(jī)械能損失的碰撞(碰撞時間極短)。碰撞后,兩板即分離,直到輕繩繃緊。在輕繩繃緊的瞬間,兩板具有共同速度V.不計空氣阻力,,求:

小題1:兩板分離瞬間的速度大小V0;
小題2:若,求輕繩繃緊時兩板的共同速度大小V ;
小題3:若繩長未定,(K取任意值),其它條件不變,輕繩長度滿足什么條件才能使輕繩繃緊瞬間兩板的共同速度V方向向下。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

海水中含有豐富的氘,完全可充當(dāng)未來的主要能源。兩個氘核的核反應(yīng)為:++n,其中氘核的質(zhì)量為2.013u,氦核的質(zhì)量為3.0150u,中子的質(zhì)量為1.0087u.(1u=931.5Mev).
求小題1:核反應(yīng)中釋放的核能;
小題2:在兩個氘核以相等的動能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞,并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下,求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖甲所示,光滑水平面上有A、B兩物塊,已知A物塊的質(zhì)量mA=1kg.初始時刻B靜止,A以一定的初速度向右運(yùn)動,之后與B發(fā)生碰撞并一起運(yùn)動,它們的位移-時間圖象如圖乙所示(規(guī)定向右為位移的正方向),則物體B的質(zhì)量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

用長l=1.6m的輕繩懸掛一質(zhì)量為M=1.0kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))。一顆質(zhì)量m=10g的子彈以水平速度v0=500m/s沿水平方向射穿木塊,射穿后的速度v=100m/s,子彈與木塊的作用時間極短,如圖所示。g=10m/s2。求:
(1)在子彈打擊木塊的過程中系統(tǒng)(子彈與木塊)產(chǎn)生的內(nèi)能Q。
(2)打擊后,木塊上擺的最大高度H。
(3)子彈射穿木塊后的瞬間,木塊所受繩的拉力T。

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