题目内容

(18分)如图,在水平地面上有AB两个物体,质量分别为mA=2kg,mB=1kg,AB相距s=9.5m,Av0=10m/s的初速度向静止的B运动,与B发生正碰,分开后仍沿原来方向运动,AB均停止运动时相距=19.5m。已知AB与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,取g=10m/s2。求:

(1)相碰前A的速度大小
(2)碰撞过程中的能量损失
(1)m/s(2)J
(1)设A、B相碰前A的速度大小为v,由动能定理:
              ……①
代入数据解得:m/s……②
(2)设A、B相碰后A、B的速度大小分别为vAvB。A、B相碰,动量守恒:
                    ……③
设A、B相碰后到停止运动所通过的位移分别为sA、sB。由动能定理:
对A:                       ……④
对B:                       ……⑤
(此步用匀变速直线运动的规律求解也可)
依题意:       m                    ……⑥
联立解得: vA=5m/s,vB="8m/s"                     ……⑦
A、    B碰撞过程中的能量损失:
        ……⑧
联立得:       J                                ……⑨
(评分说明:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨每式2分)
练习册系列答案
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(7分)风力发电是目前可再生能源中技术比较成熟,具有规模化开发条件和商业发展前景的发电技术。小型独立风力发电系统一般不并网发电,只能独立使用,单台装机容量通常不超过10KW。它的构成为:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子是绕组切割磁感线产生电能。因风量不稳定,故小型风力发电机输出的是13-25V变化的交流电,须经充电器整流再对蓄电池充电,使风力发电机的产生的电能变能化学能。最后经逆变处理后供给用户使用。某学习小组对一小型风力发电机进行测定风速实验:将一铜棒与风力发电系统的输出端构成回路(注:风力发电机与铜棒直接相连,连接导线末画出)如图所示。铜棒ab长为0.5m,质量0.2Kg,两端用轻铜线相连。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B="2T." 当有风速4m/s吹向风叶,铜棒与竖直方向成37°角且偏向纸内的位置时,铜棒处于受力平衡状态。
(1)此时铜棒中通过的电流大小与方向。
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