分析 (1)甲將箱子沿冰面推給乙過程,甲乙的總動量守恒,乙把箱子抓住過程,乙與箱子總動量守恒,當甲與乙恰好不相撞時,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.
(2)對箱子,應用動能定理可以求出功.
解答 解:(1)在推出和抓住的過程中,小孩、冰車和箱子的總動量守恒.要想剛能避免相碰,
要求抓住后甲和乙的速度正好相等.此就可求得推出時的最小速度.
設箱子推出后其速度為v,甲孩的速度為v1,以甲的初速度方向為正方向,
根據(jù)動量守恒可得:mv+Mv1=(m+M) v0,解得:v1=6−v2,
設乙孩抓住箱子后其速度為v2,以向右為正方向,
根據(jù)動量守恒可得:(m+M) v2=mv-Mv0,解得:v2=v−43,
剛好不相碰的條件要求:v1≤v2,解得:v≥5.2m/s;
(2)設以最小速度推出時甲對箱子做功為W,
對箱子,由動能定理得:W=12mv2−12mv20,
代入數(shù)值可得:W=172.8J;
答:(1)甲至少要以5.2m/s的速度(相對于地面)將箱子推出,才能避免與乙相撞;
(2)甲以最小速度推出箱子時所做的功為172.8J.
點評 本題考查了動量守恒定律的應用,本題運動過程復雜,有一定的難度;分析清楚物體運動過程、找出避免碰撞的臨界條件是正確解題的關鍵,應用動量守恒定律與動能定理可以解題.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 23592U+10n→9538Sr+13854Xe+310n | |
B. | 2412Mg+42He→2713Al+11H | |
C. | 3015P→3014Si+01e | |
D. | 21H+31H→42He+10n |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球受重力、繩的拉力和向心力作用 | |
B. | 小球做圓周運動的半徑等于Lsinθ | |
C. | θ 越大,小球運動的速度越大 | |
D. | θ 越大,小球運動的周期越小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | \frac{mg}{cosθ} | B. | mgcosθ | C. | \frac{FM}{(M+m)cosθ} | D. | \frac{Fm}{(M+m)sinθ} |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩板間距越大,加速的時間就越長,則獲得的速率越大 | |
B. | 兩板間距越小,加速的時間就越長,則獲得的速率不變 | |
C. | 兩板間距越大,加速的時間就越長,則獲得的速率不變 | |
D. | 兩板間距越小,加速的時間越短,則獲得的速率越小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電勢能逐漸減小 | B. | 電勢能逐漸增大 | ||
C. | q3受到的電場力先減小后增大 | D. | q3受到的電場力先增大后減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 大小和方向都保持不變 | B. | 大小和方向都時刻改變 | ||
C. | 大小不變,方向時刻改變 | D. | 大小時刻改變,方向不變 |
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