题目内容
如图所示,甲车的质量m1=m,在车上有质量为M=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时m2=2m的乙车正已vo的速度迎面滑来。已知
。为了使两车不可能再发生碰撞,当两车距离适当时,人从甲车跳上了乙车。试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件?不计地面和斜坡的摩擦,小车和人均可以看作质点。
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解:甲车与人从斜坡上滑至水平面上的过程中机械能守恒,设在水平上的速度为v,
① (2分)
解得:
②(1分)
人跳离甲车后,为避免甲车和乙车相撞,甲车最后的速率应当不大于人和乙车的共同速率。
当人跳离的速率比较小速度
的时候,甲车的临界速度和人与乙车的共同速度相同。
根据动量守恒定律可得:
以甲车、人、乙车为研究对象,
③(2分)
以甲车、人为研究对象,
④(2分)
解③③④两方程可得
⑤(1分)
当人跳离的速率比较大速度
的时候,甲车的临界速度和人与乙车的共同速度相反。
根据动量守恒定律可得:
以甲车、人、乙车为研究对象,
⑥(2分)
以甲车、人为研究对象,
⑦ (2分)
解 ⑥⑦ 两方程得
⑧(1分)
故人跳离甲车的速度为
⑨(1分)
练习册系列答案
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【物理-选修3-5】(15分)
(1)氢原子的能级如图所示。假定用光子能量为E的一束光照射大量处于n=3能级的氢原子,氢原子吸收光子后,能且只能发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种频率的光,频率从γ1到γ6依次增大,则E等于:
| A.hγ1 | B.hγ2 | C.hγ5 | D.hγ6 |
(2)如图所示,甲车的质量是m甲="2.0" kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,