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如图所示,轻杆两端分别系着质量为mA=2kg的圆环A和质量为mB=1kg的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动.A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为R=0.4m的
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圆弧.质量为mC=3kg的小球C以v0=3m/s的速度向左与B球发生正碰.已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触.重力加速度取g=10m/s2,则
(1)碰后C球平抛的水平位移
(2)碰后瞬间B球的速度
(3)A、B间轻杆的长度.

(1)碰后C球恰好能做平抛运动,则C球在圆弧顶端mCg=mC
v2C
R

水平方向:x=vct
竖直方向:R=
1
2
gt2

得x=
2
2
5
m

(2)碰撞过程中,B球和C球组成的系统动量守恒mCv0=mCvC+mBvB
得vB=3m/s
(3)碰后当B球恰好与横杆接触时,二者具有相同的水平速度v共.
水平方向动量守恒mBvB=(mA+mB)v共
系统机械能守恒
1
2
mB
v2B
=
1
2
(mA+mB)
v2共
+mBgl

得l=0.3m
答:
(1)碰后C球平抛的水平位移为
2
2
5
m.
(2)碰后瞬间B球的速度为3m/s.
(3)A、B间轻杆的长度为0.3m.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,小球a、b质量均为m,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高0.5h)的出口C处.a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起.试问:
(1)a与b球碰前瞬间的速度大小?
(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?
(3)若细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

气球质量200kg截有质量为50kg的人,静止在空中距地面20m高的地方,气球下悬一质量不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为安全到达地面,则这根绳至少多长?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,当弹簧的弹性势能达到最大为______J,此时物块A的速度是______m/s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑绝缘水平面上,不带电的绝缘小球P2静止在O点.带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域.随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度为
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v0.从碰撞时刻起在AB区域内加上一个水平向右,电场强度为E0的匀强电场,并且区域外始终不存在电场.P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距为L=
4L0
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,已知
qE0
m1
=
4v02
3L0
.
(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间.
(2)判断两球能否在OB区间内再次发生碰撞.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的
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圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上.现有滑块A以初速V0从右端滑上B,并以
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V0滑离B,恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m,试求:
(1)木板B上表面的动摩擦因素μ;
(2)
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圆弧槽C的半径R;
(3)当A滑离C时,C的速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

物体在运动过程中,下列说法中正确的是(  )
A.在任意相等时间内,它受到的冲量都相同,则物体一定做匀变速运动
B.如果物体的动量大小保持不变,则物体一定做匀速直线运动
C.如果物体的动量保持不变,则物体机械能也一定守恒
D.只要物体的加速度不变,物体的动量就不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示.水平地面放着一个光滑的凹槽,槽两端固定有两轻质弹簧,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把槽、小球和弹簧视为一个系统,则在运动过程中(  )
A.系统的动量守恒.机械能不守恒
B.系统的动量守恒.机械能守恒
C.系统的动量不守恒,机械能守恒
D.系统的动量不守恒.机械能不守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)图1是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时,打点计时器所打的纸带的一部分.打点频率为50Hz,图中A、B、C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出).用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2.40cm和0.84cm.
①那么小车的加速度大小是______m/s2,方向与小车运动的方向相______.
②若当时电网中交变电流的频率变为60Hz,但该同学并不知道,那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比______(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
(2)用如图2所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,B球离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角为α,球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球运动到最高点时,细线与竖直线之间夹角为β,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB,碰后动量分别为PA'、PB'),则PA=______;PA'=______;PB=______;PB'=______.
②请你提供一条提高实验精度的建议:______.

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