组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 动量守恒定律 > 动量守恒定律的应用 > 碰撞 > 利用动量守恒计算解决简单的碰撞问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:2218 题号:12972334
已知质量为的物体在受到的回复力作用下,将做简谐运动,其偏离平衡位置的位移与时间t的关系到遵循规律,其中为比例系数,A为振幅。如图,一竖直光滑的足够长圆管,内有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端固定于地面上,上端与一质量为m的圆盘a相连,圆盘a静止时所在位置为O。另一质量为2m的圆盘b从距O高度为P点由静止开始下落,与a发生碰撞,瞬间粘在一起向下运动,运动的最低点为Q。两圆盘厚度不计,半径相同且略小于圆管半径。在运动过程中,弹簧形变始终在弹性限度内,且当形变量为时,弹性势能为。重力加速度为g,忽略一切阻力。求:
(1)整个运动过程系统损失的机械能;
(2)圆盘ab碰后做简谐运动的振幅;
(3)从圆盘b开始下落到第一次运动至最低点Q所用的时间。

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【推荐1】一足够长的木板紧靠右侧墙壁放置在光滑水平面上,在木板上有两个质量相等的小物块A、B(均可视为质点),木板和物块的质量均为,某时刻物块A、B之间安放的微量炸药发生爆炸,两物块瞬间分开,此时物块A的速度大小为。已知物块A、B与木板间的动摩擦因数分别为,重力加速度取,对爆炸发生后到两物块均与木板相对静止的过程,求:
(1)墙壁对木板的冲量大小;
(2)物块和木板最终速度大小。
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【推荐2】如图所示,在倾角为30°的光滑斜面底部固定一轻质弹簧,将一质量为m的物块B静置于斜面上,平衡时,弹簧的压缩量为x0O点为弹簧的原长位置。在距O点距离为2x0的斜面顶端P点有一质量也为m的物块A,现让A从静止开始沿斜面下滑,A与B相碰后立即粘在一起沿斜面向下运动,并恰好回到O点(A、B均视为质点)。试求:
(1)A、B相碰后瞬间的共同速度大小;
(2)A、B相碰前弹簧具有的弹性势能;
(3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x0的半圆轨道PQ,圆轨道与斜面最高点P相切,现让物块A以多大初速度从P点沿斜面下滑,才能使A与B碰后在斜面与圆弧间做往复运动?
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【推荐3】如图所示,在动摩擦因数为μ=0.50 的绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带正电的小滑块 A,所带电荷量为q=1.0×10-7C.在 A 的左边 l=0.9m 处放置一个质量M=6.0×10-3kg的不带电的小滑块 B,滑块 B 与左边竖直绝缘墙壁相距 s=0.05m,在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E= 4.0×105N/C.A 由静止开始向左滑动并与 B 发生碰撞,设碰撞过程的时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁碰撞时没有机械能损失,也没有电量的损失,且两滑块始终没有分开, 两滑块的体积大小可忽略不计.(g取10N/kg)
(1)试通过计算分析 A 和 B 的运动情况.
(2)两滑块在粗糙水平面上运动的整个过程中,由于摩擦而产生的热量是多少?(结果保留两位有效数字)
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