如圖所示,半徑為R,內(nèi)表面光滑的半球形容器放在光滑的水平面上,容器左側(cè)靠著豎直墻壁,一個(gè)質(zhì)量為m的小球,從容器頂端A無初速釋放,小球能沿球面上升的最大高度距球面底部B的距離為3R/4,小球的運(yùn)動(dòng)在豎直平面內(nèi)。求:
(1)容器的質(zhì)量M
(2)豎直墻作用于容器的最大沖量。
(1)在A球釋放到B點(diǎn)時(shí),M未動(dòng),對A由機(jī)械能守恒有:
mgR=mv02(2分)
此后A繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),但B在A給它作用力情況下,離開墻壁向右運(yùn)動(dòng),
對A、B系統(tǒng):由水平方向動(dòng)量守恒得:
mv0="(M+m)" v1(2分)
由機(jī)械能守恒得:
mg·R=mv02-(M+m) v12(2分)
由以上三式解得v0=  M=3m(2分)
(2)由于在A球釋放到B點(diǎn)時(shí),M未動(dòng),此后M離開墻壁向右運(yùn)動(dòng),所以對A、B系統(tǒng)來講,由動(dòng)量定理知,豎直墻對容器的最大沖量為A球水平動(dòng)量的變化,
即Im=mv0
代入v0得Im=m(2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

小鐵塊置于長木板右端,木板放在光滑的水平地面上,時(shí)使二者獲得等大反向的初速度開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間鐵塊在木塊上停止滑動(dòng),二者相對靜止,此時(shí)與開始運(yùn)動(dòng)的位置相比較,圖中哪一幅反映了可能發(fā)生的情況(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一個(gè)足夠大的光滑平面內(nèi)有A、B兩個(gè)質(zhì)量相同的木塊,中間用輕質(zhì)彈簧相連,今對B施以水平?jīng)_量FΔt(Δt極短),此后A、B的情況是

(A)在任意時(shí)刻,A、B的加速度相同
(B)彈簧伸長到最長時(shí),A、B的速度相同
(C)彈簧恢復(fù)到原長時(shí).A、B的動(dòng)量相同
(D)彈簧壓縮到最短時(shí),系統(tǒng)總動(dòng)能最少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在光滑水平面上有一個(gè)長為L的木板B,上表面粗糙。在其左端有一個(gè)光滑的圓弧槽C與長木板接觸但不連接,圓弧槽的下端與木板的上表面相平,B、C靜止在水平面上。現(xiàn)有滑塊A以初速度v0從右端滑上B并以v0/2滑離B,恰好能到達(dá)C的最高點(diǎn)。A、B、C的質(zhì)量均為m,試求 :

①、木板B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
②、圓弧槽C的半徑R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端連著絕緣介質(zhì)小球B,右端連在固定板上,放在光滑絕緣的水平面上。整個(gè)裝置處在場強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,F(xiàn)把一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A,從距B球?yàn)閟處自由釋放,并與B球發(fā)生正碰。碰撞中無機(jī)械能損失,且A球的電荷量始終不變。已知B球的質(zhì)量M=3m,B球被碰后作周期性運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)周期(A、B小球均可視為質(zhì)點(diǎn))。求:
(1)A球與B球相碰前A的速度大。
(2)兩球第一次碰撞后瞬間,A球的速度v1和B球的速度v2;
(3)要使A球與B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,彈簧勁度系數(shù)k的可能取值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩根磁鐵放在兩輛小車上,小車能在水平面上自由移動(dòng),甲車與磁鐵總質(zhì)量為1kg,乙車與磁鐵總質(zhì)量為2kg,兩根磁鐵的S極相對,推動(dòng)一下使兩車相向而行,若某時(shí)刻甲的速度為3m/s,乙的速度為2m/s,可以看到,他們還沒有碰上就分開了,則   (   )
A.甲車開始反向時(shí),乙車速度減為0.5m/s,方向不變
B.乙車開始反向時(shí),甲車速度減為0.5m/s,方向與原來方向相反
C.兩車距離最近時(shí),速率相等,方向相反
D.兩車距離最近時(shí),速度都為0.33m/s,方向都與乙車原來的速度方向一致

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,一質(zhì)量為m的小物塊B,放在質(zhì)量為M的長木板A的左端,m=3M。長木板A靜止在光滑水平面上,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)使二者一起以初速度開始向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段距離后,長木板A與固定豎直擋板相撞。已知A與擋板碰撞時(shí)間極短,且無機(jī)械能損失。運(yùn)動(dòng)過程中,B始終沒從長木板A上脫落。求:
(1)長木板A第二次與擋板碰撞前,B在A上的滑痕長度s;
(2)當(dāng)長木板A長度L滿足什么條件時(shí),保證B不會(huì)從A上脫落。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)完全相同的質(zhì)量均為m的滑塊A和B,放在光滑水平面上,滑塊A與輕質(zhì)彈簧相連,彈簧另一端固定在墻上。滑塊B以v0的速度向滑塊A運(yùn)動(dòng),如圖所示,兩滑塊相碰后一起運(yùn)動(dòng)不再分開,下述正確的是k*
A.彈簧最大彈性勢能為
B.彈簧最大彈性勢能為
C.兩滑塊相碰后一起運(yùn)動(dòng)過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.兩滑塊(包括彈簧)相碰后一起運(yùn)動(dòng)過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一輛裝有砂的小車,總質(zhì)量為M,沿光滑水平面以速度v0作勻速直線運(yùn)動(dòng)。某一時(shí)刻,有一質(zhì)量為m的小球豎直向下做自由落體運(yùn)動(dòng),恰好掉入小車內(nèi),則小車的最終速度為(     )
A.v0B.C.無法確定D.

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