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9.將一質(zhì)最為m的小滑塊A從光滑斜坡上高出水平地面h處由靜止釋放,A沿斜坡開始下滑,與一質(zhì)量為4m的靜止在光滑水平地面上的小滑塊B發(fā)生正碰,如圖所示.碰后長期觀察發(fā)現(xiàn)二者不再相碰,求兩滑塊相碰過程中可能損失了多少機(jī)械能.

分析 先根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出滑塊前A的速度.二者不再相碰,碰后可能速度相同,也可能碰后A反向運(yùn)動,速度大小與B的速度大小相等,由動量守恒定律求出B獲得的速度,由能量守恒定律求損失的機(jī)械能.

解答 解:設(shè)A與B碰撞前A的速度為v0,則由機(jī)械能守恒定律有:
mgh=12mv20
解得:v0=2gh
碰撞后A與B不能再次相碰,則碰撞后速度關(guān)系為 v1=v2,或v1=-v2,取向右為正方向,由動量守恒定律得:
mv0=mv1+4mv2
解得 v1=v2=15v0或 v1=-13v0,v2=13v0
由能量守恒定律,損失的機(jī)械能為:
△E=12mv20-(12mv21+124mv22
解得△E=45mgh或49mgh
所以碰撞過程中損失的機(jī)械能為 49mgh≤△E≤45mgh
答:碰撞過程中損失的機(jī)械能為 49mgh≤△E≤45mgh.

點(diǎn)評 對于碰撞,要掌握其基本規(guī)律:動量守恒定律,本題的難點(diǎn)是分析為使兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞的條件,不能漏解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,在光滑絕緣水平面放置一帶正電的長直細(xì)棒,其周圍產(chǎn)生垂直于帶電細(xì)棒的輻射狀電場,場強(qiáng)大小E與距細(xì)棒的垂直距離r成反比,即E=kr,k為未知常量.在帶電長直細(xì)棒右側(cè),有一長為l的絕緣細(xì)線連接了兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B,小球A、B所帶電荷量分別為+2q和+5q,A球距直棒的距離也為l,兩個球在外力F=2mg的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).不計兩小球之間的靜電力作用.
(1)求k的表達(dá)式;
(2)若撤去外力F,求撤去外力瞬間A、B小球間絕緣細(xì)線上的拉力T.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.做直線運(yùn)動的物體,通過前半程的平均速度為10m/s,通過后半程的平均速度為20m/s,則全程的平均速度為( �。�
A.15m/sB.203m/sC.403m/sD.無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,半圓形光滑滑槽固定放在水平面右側(cè),左側(cè)有一木板,木板右端B與滑槽人口C相距7m,且木板上表面與滑槽入口等高.某時刻一小物塊以9m/s的初速度滑上木板.木板與半圓形滑槽碰撞后靜止不動,小物塊沖入半圓形滑槽.已知木板的長度L=4.5m、質(zhì)量m1=1kg,與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,小物塊的質(zhì)量m2=2kg,與木板之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,小物塊可以看做質(zhì)點(diǎn),取重力加速度的大小g=l0m/S2.求:
(1)小物塊剛滑上木板時,木板的加速度;
(2)木板與半圈形滑槽碰撞前瞬間的速度;
(3)為使小物塊在滑槽內(nèi)滑動的過程中不脫離滑槽,滑槽半徑的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.在距地面50m高處將一個小球以20m/s的速度豎直向上拋出,在只受重力時產(chǎn)生的加速度大小為g=10m/s2,方向豎直向下,小球到達(dá)距拋出點(diǎn)15米的位置所經(jīng)歷的時間可能是( �。�
A.1sB.3sC.2-2sD.2+7s

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,兩個質(zhì)量均為15kg的物體A和B用勁度系數(shù)為600N/m的輕彈簧相連后豎立在水平地面上.靜止后對物體A施加一個豎直向上的拉力F,使物體A向上做勻加速運(yùn)動,經(jīng)0.5s物體B恰好將要離開地面.g取10m/s2,求在這段時間內(nèi)拉力F的最大值和最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.某同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則.
(1)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟為:
a.在豎直木板上固定白紙,木板上固定兩個光滑的定滑輪,質(zhì)量為m1、m2的兩個物塊通過輕繩被彈簧測力計拉住而處于靜止?fàn)顟B(tài),O為輕繩的結(jié)點(diǎn).此時需記錄的有結(jié)點(diǎn)O的位置及OA、OB繩的方向、彈簧測力計的示(m1、m2已知,重力加速度為g),由記錄的物理量選擇合適的標(biāo)度畫平行四邊形來驗(yàn)證結(jié)論是否成立.
b.改變彈簧測力計拉力F的大小重復(fù)步驟a,再次驗(yàn)證力的平行四邊形定則,在第二次實(shí)驗(yàn)中,是否要保證結(jié)點(diǎn)O的位置與第一次實(shí)驗(yàn)相同?否(填“是”或“否”),并說明理由因?yàn)槊看螌?shí)驗(yàn)都是獨(dú)立的,改變拉力F,結(jié)點(diǎn)O的位置會變化
(2)如果只增大彈簧測力計的拉力F而保證其他的條件不變,當(dāng)系統(tǒng)再次平衡時,下列說法正確的是AD.
A.結(jié)點(diǎn)O的位置會向右移
B.OA與OB繩的拉力的合力的方向會改變
C.OB繩與豎直方向的夾角會變小
D.OA繩與豎直方向的夾角會增大.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,一圓盤可繞一通過圓心O且垂直盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動.在圓盤上放置一木塊,木塊圓盤一起作勻速圓周運(yùn)動,則( �。�
A.木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向與木塊運(yùn)動方向相反
B.木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向與木塊運(yùn)動方向相同
C.木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向指向圓心
D.轉(zhuǎn)速一定時,木塊到轉(zhuǎn)軸的距離越大,就越容易在盤上滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動變阻器R串聯(lián),已知R0=r,滑動變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時,下列說法中正確的是( �。�
A.滑動變阻器消耗的功率變小
B.電源的輸出功率不變
C.電源的總功率變小
D.定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小

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