【題目】如圖所示,人站在滑板A上,以v0=3m/s的速度沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng).當(dāng)靠近前方的橫桿時(shí),人相對(duì)滑板豎直向上起跳越過(guò)橫桿,A從橫桿下方通過(guò),與靜止的滑板B發(fā)生碰撞并粘在一起,之后人落到B上,與滑板一起運(yùn)動(dòng).已知人、滑板A和滑板B的質(zhì)量分別為m=70kg、mA=10kg和mB=20kg,求:

①A、B碰撞過(guò)程中,A對(duì)B的沖量的大小和方向;
②人最終與滑板的共同速度的大。

【答案】解:⑴人跳起后A與B碰撞前后動(dòng)量守恒,

設(shè)碰后AB的速度v1,

mAv0=mAv1+mBv1

解得:v1=1m/s

A對(duì)B的沖量:I=mBv1=20×1=20Nm

方向水平向右

⑵人下落與aB作用前后,水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)共同速度v2,

mv0+(mA+mB)v1=(m+mA+mB)v2

代入數(shù)據(jù)得:v2=2.4m/s

答:①A、B碰撞過(guò)程中,A對(duì)B的沖量的大小是20Nm,方向水平向右;

②人最終與滑板的共同速度的大小是2.4m/s.


【解析】(1)人跳起后A與B碰撞前后動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出共同的速度,然后由動(dòng)量定理即可求出A對(duì)B的沖量;(2)人下落與AB作用前后,水平方向動(dòng)量守恒,再根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解即可.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對(duì)物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量;動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值;動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,電感L的電感很大,電源內(nèi)阻不可忽略,A、B是完全相同的兩只燈泡,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),下列判斷正確的是( )

A.燈A比燈B先亮,然后燈A熄滅
B.燈B比燈A先亮,然后燈B逐漸變暗
C.燈A與燈B一起亮,而后燈A熄滅
D.燈A與燈B一起亮,而后燈B熄滅

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【題目】客車以v=20m/s的速度行駛,突然發(fā)現(xiàn)同軌道的正前方s=120m處有一列貨車正以v0=6m/s的速度同向勻速前進(jìn),于是客車緊急剎車,若客車剎車的加速度大小為a=1m/s2,做勻減速運(yùn)動(dòng),問(wèn):

1)客車是否會(huì)與貨車相撞?

2)若會(huì)相撞,則在什么時(shí)刻相撞?客車位移為多少?若不相撞,則客車與貨車的最小距離為多少?

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【題目】如圖所示,“冰雪游樂(lè)場(chǎng)”滑道O點(diǎn)的左邊為水平滑道,右邊為高度h=3.2m的曲面滑道,左右兩邊的滑道在O點(diǎn)平滑連接.小孩乘坐冰車由靜止開始從滑道頂端出發(fā),經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后與處于靜止?fàn)顟B(tài)的家長(zhǎng)所坐的冰車發(fā)生碰撞,碰撞后小孩及其冰車恰好停止運(yùn)動(dòng).已知小孩和冰車的總質(zhì)量m=30kg,家長(zhǎng)和冰車的總質(zhì)量為M=60kg,人與冰車均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)一切摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s2 , 求:

(1)小孩乘坐冰車經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)碰撞后家長(zhǎng)和冰車共同運(yùn)動(dòng)的速度大;
(3)碰撞過(guò)程中小孩和家長(zhǎng)(包括各自冰車)組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能.

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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的物體,在地面上以速度v0斜向上拋出,拋出后物體落在比地面低h的海平面上,若以地面為零勢(shì)能面,且不計(jì)空氣阻力,則( )

A.重力對(duì)物體做的功大于mgh
B.物體在海平面的重力勢(shì)能為mgh
C.物體在海平面上的機(jī)械能為 mv02+mgh
D.物體在海平面上的動(dòng)能為 mv02+mgh

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【題目】研究發(fā)現(xiàn),人在飲酒后駕車的應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間是未飲酒時(shí)的23倍,反應(yīng)時(shí)間是指司機(jī)從看到意外情況到踩剎車需要的這段時(shí)間;在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車要保持原速前進(jìn)一段距離,這段距離叫做反應(yīng)距離。如圖所示,某人酒后駕車沿馬路直線行駛,車頭中央距馬路邊沿3 m,車在到達(dá)某位置時(shí),發(fā)現(xiàn)一人正從路邊出發(fā)闖紅燈過(guò)人行橫道,此時(shí)汽車的速度為15 m/s,距離人的行走路線30 m,若該司機(jī)此時(shí)的反應(yīng)時(shí)間為1.2 s,剎車后汽車由于慣性還要繼續(xù)行駛,再經(jīng)過(guò)1 s剛好駛到人的行走路線。

1求這輛汽車的反應(yīng)距離是多少?

2若人以1.5 m/s的速度勻速行走,請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明汽車是否有撞上行人的可能?(提示:該車的寬度約1.8 m)

3請(qǐng)你為駕駛?cè)撕托腥烁魈岢鲆粭l文明交通的警示語(yǔ)。

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B. 10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

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D. 質(zhì)點(diǎn)10s后與10s前的運(yùn)動(dòng)方向相反

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的人,站在質(zhì)量為M的車的一端,相對(duì)于地面靜止.當(dāng)車與地面間的摩擦可以不計(jì)時(shí),人由一端走到另一端的過(guò)程中( )

A.人在車上行走的平均速度越大而車在地上移動(dòng)的距離越小
B.不管人以怎樣的速度走到另一端,車在地上移動(dòng)的距離都一樣
C.人在車上走時(shí),若人相對(duì)車突然停止,則車沿與人行速度相反的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.人在車上行走突然加速前進(jìn)時(shí),則車也會(huì)突然加速運(yùn)動(dòng)

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B.摩擦力對(duì)物體所做的功相等
C.物體的動(dòng)能變化量相等
D.力F做功的平均功率相等

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