题目内容

【题目】如图所示,两端带有固定薄挡板的滑板C长为l,质量为,与地面间的动摩擦因数为μ,其光滑上表面上静置着质量分别为m、的物块,A、B,A位于C的中点,现使B以水平速度2v向右运动,与挡板碰撞并瞬间粘连,不再分开,A、B可看做质点,物块A与B、C的碰撞都可视为弹性碰撞。已知重力加速度为g,求:

(i)B与C上挡板碰撞后的速度以及B、C碰撞后C在水平面上滑动时的加速度大小;

(ii)A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小。

【答案】(i)(ii)

【解析】

试题分析:(1)B、C碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,

由动量守恒定律得:

解得:

对BC,由牛顿第二定律得:,解得:

(ii)设A、C第一次碰撞前瞬间C的速度为

由匀变速直线运动的速度位移公式得:

物块A与B、C的碰撞都可视为弹性碰撞,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:

由能量守恒定律得:

解得,A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小

练习册系列答案
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【题目】某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

1)下面是实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先_____________,然后______________,让滑块带动纸带一起运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图(b)所示;

⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g试完善实验步骤⑥的内容.

2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_______kgm/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为_____kgm/s(保留三位有效数字).

3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________________

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