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如图所示,质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,...

如图所示,质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2,求:

(1)物块在车面上滑行的时间t;

(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少.

 

(1)0.24s;(2)5m/s; 【解析】(1)根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为:a2=μg=0.5×10m/s2=5m/s2, 小车的加速度大小为: ,根据v0-a2t=a1t得则速度相等需经历的时间为: . (2)物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度,设此速度为v,由水平方向动量守恒得:m2v0=(m1+m2)v…① 根据能量守恒得:μm2gL= m2v0′2− (m1+m2)v2   ② 代入数据,联立①②解得v0′=5m/s. 点睛:本题考查了滑块模型,关键理清物体的运动规律,对于第二问,也可以抓住临界情况,结合动力学知识求解,但是没有运用动量守恒和能量守恒解决方便.  
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如图所示,有AB两质量为M= 100kg的小车,在光滑水平面以相同的速率v0=2m/s在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m = 50kg的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?

 

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课外科技小组制作了一只水火箭,用压缩空气压出水流使火箭运动.假如喷出的水流流量保持为2×104 m3/s,喷出速度保持为对地10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg,则启动2 s末火箭的速度可以达到多少?已知火箭沿水平轨道运动,阻力不计,水的密度是1×103kg/m3.

 

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气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量,实验装置如练图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块A、B的质量m1、m2.

b.调整气垫导轨,使导轨处于水平.

c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动  卡销锁定,静止地放置在气垫导轨上.

d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离S1.

e.按下开关放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A,B分别到达C、D的运动时间t1和t2.

(1)实验中还应测量的物理量是________

(2)利用上述测量的实验数据,得出关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是________________

(3)利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出表达式._________

 

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某同学利用计算机模拟A、B两球碰撞来验证动量守恒,已知A、B两球质量之比为2∶3,用A作入射球,初速度为v1=1.2 m/s,让A球与静止的B球相碰,若规定以v1的方向为正,则该同学记录碰后的数据中,肯定不合理的是________.

次数

A

B

C

D

v1

0.48

0.60

-1.20

-0.24

v2

0.48

0.40

1.60

0.96

 

 

 

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如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时ABC都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是(   )

A. 弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动

B. CB碰前,CAB的速率之比为mM

C. C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动

D. C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动

 

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