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14.如圖所示,在光滑的水平桌面上有一長為L=2m的木板C,它的兩端各有一塊擋板,C連同擋板的總質(zhì)量為mC=5kg,在C的中央并排放著兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A與B,其質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=4kg,開始時(shí)A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài),并且A、B間夾有少許炸藥,炸藥爆炸使得A以vA=6m/s的速度水平向左運(yùn)動,不計(jì)一切摩擦,兩滑塊中任一塊與擋板碰撞后就與擋板合成一體,爆炸與碰撞時(shí)間不計(jì),求:
(1)當(dāng)兩滑塊都與擋板碰撞后,板C的速度多大?
(2)從爆炸開始到兩個(gè)滑塊都與擋板碰撞為止,板C的位移多大?方向如何?

分析 (1)炸藥爆炸,整個(gè)過程滿足動量守恒,列出等式求解.
(2)炸藥爆炸,A、B獲得的速度大小關(guān)系可以根據(jù)動量守恒求得,A向左運(yùn)動,與擋板相撞并合成一體由動量守恒求得共同速度,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解.

解答 解:炸藥爆炸,滑塊A與B分別獲得向左和向右的速度,由動量守恒可知,A的速度較大(A的質(zhì)量�。珹、B均做勻速運(yùn)動,A先與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒)一起向左勻速運(yùn)動,最終B也與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒),整個(gè)過程滿足動量守恒.
(1)整個(gè)過程A、B、C系統(tǒng)動量守恒,有:
  0=(mA+mB+mC)v,
所以v=0
(2)炸藥爆炸,A、B獲得的速度大小分別為vA、vB.以向左為正方向,根據(jù)動量守恒得:
mAvA-mBvB=0,
解得:vB=1.5m/s,方向向右
然后A向左運(yùn)動,與擋板相撞并合成一體,共同速度大小為vAC,
由動量守恒,有:
mAvA=(mA+mC)vAC,
解得:vAC=1m/s
此過程持續(xù)的時(shí)間為:t1=1vA=16s
此后,設(shè)經(jīng)過t2時(shí)間B與擋板相撞并合成一體,則有:L2=vACt2+vB(t1+t2),解得:t2=0.3s
所以,板C的總位移為:xC=vACt2=0.3m,方向向左.
答:
(1)板C的速度是0.  
(2)板C的位移大小是0.3m,方向向左.

點(diǎn)評 在同一物理過程中,系統(tǒng)的動量是否守恒,與系統(tǒng)的選取密切相關(guān),故在運(yùn)用動量守恒定律解題時(shí),一定要明確在哪段過程中哪些物體組成的系統(tǒng)動量守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài).現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中( �。�
A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒
B.彈簧彈性勢能變化了3mgL
C.圓環(huán)下滑到最大距離時(shí),所受合力為零
D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上水平傳輸裝置的俯視圖,它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成,物品從A處無初速放到傳送帶上,運(yùn)動到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)盤,設(shè)物品進(jìn)入轉(zhuǎn)盤時(shí)速度大小不發(fā)生變化,此后隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(無相對滑動)到C處被取走裝箱.已知A、B兩處的距離L=10m,傳送帶的傳輸速度v=2m/s,物品在轉(zhuǎn)盤上與軸O的距離R=4m,物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.
(1)物品從A處運(yùn)動到B處的時(shí)間t;
(2)質(zhì)量為2kg的物品隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動的靜摩擦力為多大?
(3)在第(2)問中若物品恰好剛能夠隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動,試求物品與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ′(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,半徑R=0.9m的光滑的半圓軌道固定在豎直平面內(nèi),直徑AC豎直,下端A與光滑的水平軌道相切.一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球沿水平軌道從A端進(jìn)入豎直圓軌道,后小球恰好能通過最高點(diǎn)C.不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球剛進(jìn)入圓周軌道A點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為多少?
(2)小球從C點(diǎn)離開軌道后的落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為多少?
(3)若小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,小球從左側(cè)O點(diǎn)VO=50m/s的速度出發(fā),則小球從出發(fā)點(diǎn)到A的距離為多少?

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9.質(zhì)量為m的物體,在距水平地面h高處以g4的加速度勻加速豎直下落到地面,若重力加速度為g,則在此過程中( �。�
A.物體的重力勢能減少mghB.物體的動能增加mgh
C.物體的機(jī)械能減少14mghD.物體的機(jī)械能減少34mgh

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19.正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照圖1所示的方式連接,R=10Ω,交流電壓表的示數(shù)是10V.圖2是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象.則下列說法正確的是( �。�
A.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=2cos100πt
B.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=2sin50πt
C.R兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR=102cos100πt
D.R兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR=52cos50πt

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,物體G用兩根繩子懸掛.開始時(shí)繩OA水平,現(xiàn)將兩繩同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°,且保持兩繩之間的夾角α不變(α>90°),物體保持靜止?fàn)顟B(tài).在旋轉(zhuǎn)過程中,設(shè)繩OA的拉力為F1,繩OB的拉力為F2,則( �。�
A.F1先減小后增大B.F1先增大后減小C.F2逐漸減小D.F2最終變?yōu)榱?/td>

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.氫原子能級的示意圖如圖所示,大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時(shí)輻射出可見光a,從n=3的能級向n=2的能級躍遷時(shí)輻射出可見光b,則( �。�
A.b光的光子能量大于a光的光子能量
B.氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時(shí)會輻射出紫外線
C.在水中傳播時(shí),a光較b光的速度小
D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的相鄰條紋間距較大

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4.下列說法正確的是( �。�
A.只要能增加氣體分子熱運(yùn)動的劇烈程度,氣體的溫度就可以升高
B.物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和
C.高壓氣體的體積很難進(jìn)一步被壓縮,原因是高壓氣體分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
D.在太空大課堂中處于完全失重狀態(tài)的水滴呈現(xiàn)球形,是由液體表面張力引起的
E.外界對物體做功,物體的內(nèi)能必定增加

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