分析 (1)小球在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球與車組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,系統(tǒng)機(jī)械能也守恒,由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列式,可求得小球的速度;
(2)對(duì)小球和小車系統(tǒng)根據(jù)平均動(dòng)量守恒定律可確定位移關(guān)系,由豎直方向的自由落體規(guī)律可確定小時(shí)間,則可求得小車向右移動(dòng)的距離.
解答 解:(1)小球下落過(guò)程中,小球與車組成的系統(tǒng),水平方向動(dòng)量守恒,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,設(shè)小球到最低點(diǎn)時(shí)的速率為v1,小車的速率為v2,
設(shè)小球的速度方向?yàn)檎较颍瑒t由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律可得:
mv1-mv2=0
mgL=12mv21+12mv22
解得:v1=√gL,v2=√gL
故知小球在最低點(diǎn)的速度 v1=√gL;
(2)小球下落的過(guò)程中,設(shè)車向右移動(dòng)的距離為x2,小球向左移動(dòng)的距離為x1,則有:
mx1=mx2
且x1+x2=L
聯(lián)立解得:x2=L2;
輕繩斷開(kāi)后,設(shè)小球從最低點(diǎn)到落到地面經(jīng)歷的時(shí)間為t,
則有 2L=12gt2
從繩斷到小球落地,車向右運(yùn)動(dòng)的距離為 x2′=v2t
聯(lián)立解得 x2′=2L
所以,小車向右總位移為 x=x2+x2′=2.5L
答:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為√gL;
(2)小球從釋放到落地的過(guò)程中,小車向右移動(dòng)的距離為2.5L.
點(diǎn)評(píng) 本題是動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用,在解題時(shí)要注意明確動(dòng)量守恒的條件,同時(shí)注意分析過(guò)程,明確物理規(guī)律的應(yīng)用.要注意小球下擺過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)量并不守恒,只有水平方向動(dòng)量守恒.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 物體受到靜摩擦力 | |
B. | 物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為\frac{{{v^{\;}}}}{μg} | |
C. | 物體相對(duì)地面的位移為\frac{{v}^{2}}{μg} | |
D. | 傳送帶上留下的摩擦痕跡長(zhǎng)度為\frac{{v}^{2}}{2μg} |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 小球的落地速度是2m/s | |
B. | 小球經(jīng)0.5s落地 | |
C. | 木塊與小球的質(zhì)量之比是5:3 | |
D. | 木塊加速階段的平均速度大于減速階段的平均速度 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 水平細(xì)繩剪斷瞬間金屬球的加速度方向一定水平向左 | |
B. | 金屬球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)O正下方時(shí)所受合力方向豎直向上 | |
C. | 金屬球速度最大的位置應(yīng)該在懸點(diǎn)O正下方的左側(cè) | |
D. | 金屬球運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí)速度為零,而加速度不為零 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 火箭上升的最大高度為48000m | |
B. | 火箭在第0-40s向上運(yùn)動(dòng),在第40-120s向下運(yùn)動(dòng) | |
C. | 火箭在0-120s內(nèi)一直向上運(yùn)動(dòng) | |
D. | 火箭上升過(guò)程中的加速度始終是20m/s2 |
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