10.甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車(chē)在水平冰面上游戲,如圖所示.甲和她的冰車(chē)質(zhì)量共為30kg,乙和他的冰車(chē)質(zhì)量也是30kg.游戲時(shí),甲推著一個(gè)質(zhì)量為15kg的箱子,共同以2m/s的速度滑行.乙以同樣大小的速率迎面滑來(lái).為避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子滑到乙處時(shí)乙迅速把它抓住.若不計(jì)摩擦,甲至少要以多大的速度(相對(duì)于冰面)將箱子推出,才能避免與乙相撞?

分析 甲將箱子沿冰面推給乙過(guò)程,甲乙的總動(dòng)量守恒,乙把箱子抓住過(guò)程,乙與箱子總動(dòng)量守恒,當(dāng)甲與乙恰好不相撞時(shí),甲將箱子推給乙后速度與乙接住箱子后的速度恰好相等.根據(jù)動(dòng)量守恒定律和速度相等條件求解甲推箱子的速度大小的最小值.

解答 解:取甲與箱子運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较,由全過(guò)程動(dòng)量守恒定律,有:
(M+m)v0-Mv0=Mv1+(M+m)v2,
甲、乙不相碰的臨界條件為:v1=v2,
甲推出箱子的過(guò)程動(dòng)量守恒,有:(m+M)v0=mv+Mv1
解得推出箱子的最小速度為:v=5.2m/s;
答:甲至少要以5.2m/s的速度(相對(duì)于冰面)將箱子推出,才能避免與乙相撞.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,本題運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜,有一定的難度;分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程、找出避免碰撞的臨界條件是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與動(dòng)能定理可以解題.

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:解答題

20.如圖,足夠長(zhǎng)的木板質(zhì)量M=10kg,放置于光滑水平地面上,以初速度vo=5m/s沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們的質(zhì)量均為m=l kg,在木板上方有一固定擋板,當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)到其最右端位于擋板正下方時(shí).將一小鐵塊貼著擋板無(wú)初速地放在木板上,小鐵塊與木板的上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L=1m時(shí),又無(wú)初速地貼著擋板在第1個(gè)小鐵塊上放上第2個(gè)小鐵塊.只要木板運(yùn)動(dòng)了L就按同樣的方式再放置一個(gè)小鐵塊,直到木板停止運(yùn)動(dòng).(取g=l0m/s2).試問(wèn):
(1)第1個(gè)鐵塊放上后,木板運(yùn)動(dòng)了L時(shí),木板的速度多大.
(2)最終木板上放有多少個(gè)鐵塊.
(3)最后一個(gè)鐵塊放上后,木板還能向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.太陽(yáng)質(zhì)量約為地球質(zhì)量的三十萬(wàn)倍,月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期大約為一個(gè)月,則地球到太陽(yáng)的距離與月球到地球的距離之比大約是( 。
A.$\root{3}{{432×{{10}^5}}}$B.$\sqrt{432×{{10}^5}}$C.432×105D.無(wú)法計(jì)算

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.在“研究物體平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,為減小空氣阻力對(duì)小球的影響,應(yīng)選擇( 。
A.實(shí)心小鐵球B.空心鐵球
C.實(shí)心小木球D.以上三種球都可以

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.某商場(chǎng)工作人員用F1=100N的水平力拉著質(zhì)最m=20kg的木箱沿水平地面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),后改用F2=15ON與水平方向成53°角斜向上的力拉靜止在同一水平地面上的同一木箱,如圖所示(已知sin53°=0.80,cos53°=0.60),求:
(1)木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)F2作用在木箱上4.Os對(duì)木箱做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.b、c的線(xiàn)速度大小相等,且小于a的線(xiàn)速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
C.c加速(速率增大)可追上同一軌道上的b
D.b、c周期相等,且大于a的周期

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.靜止的氮核${\;}_7^{14}N$被速度為v0的中子${\;}_0^1n$擊中生成碳核${\;}_6^{12}C$和另一種原子核甲,已知${\;}_6^{12}C$與甲核的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致,碰后碳核${\;}_6^{12}C$與甲核的動(dòng)量之比為l:1.
(1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程式.
(2)求${\;}_6^{12}C$與甲核的速度各是多大?
(3)若中子的質(zhì)量為m,則該反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.要測(cè)量一只電壓表的內(nèi)阻RV.提供的器材有:待測(cè)電壓表V(量程0-3v,內(nèi)阻約為3KΩ);電阻箱R0(阻值0-9999.9Ω);滑動(dòng)變阻器R1(阻值0-20Ω,額定電流為1A);滑動(dòng)變阻器R2(0-1500Ω,額定電流為0.5A);電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻為0.5Ω);電鍵S及導(dǎo)線(xiàn)若干.
①如果采用圖所示的電路測(cè)定電壓表的內(nèi)阻,并且要得到較高的精確度,那么從以上給出的器材中,滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用R1
②在以下所給的實(shí)驗(yàn)步驟中,排出合理的順序?yàn)椋築ADC
A.合上電鍵S;
B.使滑動(dòng)觸頭P處于最左端,R′的阻值調(diào)至最大;
C.保持滑動(dòng)變阻器的解頭位置不變,增大電阻箱的阻值,使電壓表示數(shù)為滿(mǎn)偏讀數(shù)的一半,記下電阻箱的此時(shí)阻值R2
D.調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)滿(mǎn)偏,記下電阻箱的此時(shí)阻值R1′;
③用測(cè)得的物理量表示電壓表內(nèi)阻應(yīng)為R2′-2R1′;
④在上述實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電壓表內(nèi)阻值會(huì)比真實(shí)值偏大.(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,半徑為R=2m的光滑絕緣半圓軌道ABC與傾角θ=37°的粗糙絕緣斜面軌道DC相切于C,圓軌道的直徑AC與斜面垂直,虛線(xiàn)框?yàn)殡妶?chǎng)區(qū)域,左邊界過(guò)C點(diǎn),初始內(nèi)部無(wú)電場(chǎng).質(zhì)量為m=2kg的帶正電q的小球以初速度v0=4m/s相切于A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道內(nèi)存,之后經(jīng)半圓軌道沿斜面剛好滑到與A點(diǎn)等高的D處,此時(shí)虛線(xiàn)框內(nèi)出現(xiàn)E=$\frac{3mg}{4q}$水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng).已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)小球從A到D的整個(gè)過(guò)程中摩擦力做的功W;
(2)小球到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)軌道的壓力大; 
(3)在D點(diǎn)應(yīng)給小球多大初動(dòng)能EK,才能使小球沿軌道向下運(yùn)動(dòng)恰好返回A點(diǎn)?

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