题目内容

【题目】如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后木板以原速率反弹.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.

【答案】

【解析】

解:木板第一次与墙碰撞后,向左匀减速直线运动,直到静止,

再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度,再往后是匀速直线运动,直到第二次撞墙.

木板第一次与墙碰撞后,重物与木板相互作用直到有共同速度v,动量守恒,有:

2mv0﹣mv0=2m+mv,解得:v=

木板在第一个过程中,用动量定理,有:mv﹣m﹣v0=μ2mgt1

用动能定理,有:=﹣μ2mgs

木板在第二个过程中,匀速直线运动,有:s=vt2

木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t=t1+t2=+=

答:木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间为

练习册系列答案
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【题目】如图所示,利用半径相同的AB两球的碰撞验证动量守恒定律。实验时先让A球从斜槽上的固定挡板处由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端,让A球仍从挡板位置由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。MPN为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。

1)实验中,除了斜槽轨道、重锤、两个小球、白纸、复写纸、刻度尺之外,下列器材中还必须使用的两种器材是__________.

A. 秒表 B. 天平 C. 圆规 D. 打点计时器

2)实验中,为了减小误差,入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应满足m1________m2(选填“>”“<”)。实验中通过测量小球运动的水平射程来替代小球碰撞前后的速度,为了进行这样替代,在安装斜槽时必须保证__________.

3)实验中A球的水平射程OP与球A的质量__________(选填无关有关),实验中若需要减小OP的距离,可以进行的操作是____________________.

4)若入射小球和被碰小球的质量分别为m1m2,测出OMOPON的距离,在实验误差允许范围内,若满足关系式__________,则可以认为两球碰撞前后总动量守恒;若还满足关系式__________,则碰撞是弹性碰撞.

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