题目内容

如图所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距="1.0m" 。物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度="2.0m/s" 。已知A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数=0.45.(设碰撞时间很短,g取10m/s2)试: 

(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度;
(2)根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。

(1)(2)当时,AB的运动方向与C相同;当时,AB的速度为0 ; 当时,AB的运动方向与C相反

解析试题分析:⑴设A、B碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得

设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2,由动能定理得

联立以上各式解得
⑵若AB与C发生完全非弹性碰撞(AB与C成为一个整体),由动量守恒定律得

代入数据解得  , 此时AB的运动方向与C相同
若AB与C发生弹性碰撞,由动量守恒和能量守恒得

联立以上两式解得
代入数据解得 ,此时AB的运动方向与C相反
若AB与C发生碰撞后AB的速度为0,由动量守恒定律得,代入数据解得
综上所述得 当时,AB的运动方向与C相同;当时,AB的速度为0 ; 当时,AB的运动方向与C相反
考点:考查了动量守恒定律的应用
点评:该题第一问较为简单,第二问稍难.只要注意到碰撞过程中能量个关系和动量守恒,这样就不会无从下手了

练习册系列答案
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(1)(6分)下列说法正确的是(选对一个给2分,选对两个给4分,选对三个给6分,选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.卢瑟福通过粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型
B.在很多核反应中,由于有核能的释放,所以才会有质量的亏损
C.对放射性物质施加压力,其半衰期将减少
D.入射光的频率如果低于某金属的截止频率,即使增加该入射光的强度,也不能使该金属发生光电效应
E.康普顿效应不仅表明了光子具有能量,还表明了光子具有动量
(2)(5分)如图所示为氢原子的能级图,n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为 2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中,将     (填“吸收”、“放出”)光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应,则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁的过程中,有     种频率的光子能使该金属产生光电效应。

(3)(9分) 如图所示,一质量m1= 0.48kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2= 0.2kg的小物块,小物块可视为质点。现有一质量m0= 0.02kg的子弹以水平速度射中小车左端,并留在车中,最终小物块以5m/s的速度与小车脱离。子弹与车相互作用时间极短。g取10 m/s2。求:

① 子弹刚刚射入小车时,小车速度v1的大小;
② 小物块脱离小车时,小车速度v1′的大小。

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