有一个角度可变的轨道,当倾角为时,A恰好匀速下滑,现将倾角调为,从高为h的地方从静止下滑,过一段时间无碰撞地进入光滑水平面,与B发生弹性正碰,B被一根绳子悬挂,与水平面接触但不挤压,碰后B恰好能做完整的圆周运动,已知A的质量是B质量的3倍,求:
①A与轨道间的动摩擦因数;
②A与B刚碰完B的速度大小;
③绳子的长度L。
①A与轨道间的动摩擦因数;
②A与B刚碰完B的速度大小;
③绳子的长度L。
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更新时间:2022-07-15 09:28:37
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【知识点】 利用动量守恒及能量守恒解决(类)碰撞问题
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】反冲是常见的现象。
(1)静止的铀核()放出1个动能为E的未知粒子后,衰变为1个钍核()。
a.请写出上述衰变过程的核反应方程;
b.求反冲的钍核的动能。(计算中可忽略质子和中子质量的差异,不考虑相对论效应)
(2)如图所示,用轻绳连接的滑块A和B(均可视为质点)静止在光滑水平面上,其间有一被轻绳束缚而处于压缩状态的轻质弹簧,已知滑块A的质量为m,弹簧的弹性势能为。请证明:滑块B的质量M越大,剪断轻绳,当弹簧恢复原长时,滑块A获得的动能就越大。
(3)如图所示,以地心为参考系,质量为M的卫星只在地球引力的作用下沿与赤道面共面的椭圆轨道运动。卫星的发动机短暂点火可使卫星变更轨道:将质量为的气体在极短时间内一次性向后喷出。假设无论发动机在什么位置短暂点火,点火后喷出气体相对点火后卫星的速度大小u都相同。如果想使点火后卫星的动能尽可能大,请通过分析,指出最佳的点火位置。
(1)静止的铀核()放出1个动能为E的未知粒子后,衰变为1个钍核()。
a.请写出上述衰变过程的核反应方程;
b.求反冲的钍核的动能。(计算中可忽略质子和中子质量的差异,不考虑相对论效应)
(2)如图所示,用轻绳连接的滑块A和B(均可视为质点)静止在光滑水平面上,其间有一被轻绳束缚而处于压缩状态的轻质弹簧,已知滑块A的质量为m,弹簧的弹性势能为。请证明:滑块B的质量M越大,剪断轻绳,当弹簧恢复原长时,滑块A获得的动能就越大。
(3)如图所示,以地心为参考系,质量为M的卫星只在地球引力的作用下沿与赤道面共面的椭圆轨道运动。卫星的发动机短暂点火可使卫星变更轨道:将质量为的气体在极短时间内一次性向后喷出。假设无论发动机在什么位置短暂点火,点火后喷出气体相对点火后卫星的速度大小u都相同。如果想使点火后卫星的动能尽可能大,请通过分析,指出最佳的点火位置。
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,A、B间的动摩擦因数,三者质量分别为mA=2kg,mB=1kg,mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求:
(1)A与C发生碰撞后瞬间C的速度大小;
(2)A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小;
(3)A与B之间摩擦产生的内能。
(1)A与C发生碰撞后瞬间C的速度大小;
(2)A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小;
(3)A与B之间摩擦产生的内能。
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,相距为d=1.6m的木板B和物块C置于水平地面上,固定光滑弧形轨道末端与木板B的上表面相切,物块A与木板B间的动摩擦因数为0.5,木板B底面光滑,物块A与木板B的上表面的竖直距离为0.8m。现从静止释放物块A,之后滑上木板B。已知重力加速度g=10m/s2,物块A与木板B的质量均为1kg,B与C之间的碰撞时间极短且为弹性碰撞,撞后B反弹,当B运动到与C第一次碰撞的位置时,物块A恰好不再与B相对滑动。求:
(1)物块A滑到弧形轨道末端时速度的大小;
(2)A滑上B后经多长时间B与C发生第一次碰撞?
(3)物块C的质量。
(1)物块A滑到弧形轨道末端时速度的大小;
(2)A滑上B后经多长时间B与C发生第一次碰撞?
(3)物块C的质量。
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