【題目】利用如圖所示的方式驗證碰撞中的動量守恒,豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放,測量出滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲)；然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點,再將A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，測量出整體沿桌面滑動的距離x2(圖乙).圓弧軌道的半徑為R，A和B完全相同,重力加速度為g.

(1)滑塊A運動到圓弧軌道最低點時的速度v=_________(用R和g表示)；

(2)滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ=____________(用R和x1表示)；

(3)若x1和x2的比值=____________，則驗證了A和B的碰撞動量守恒.

【答案】 (1) (2) （3）4

【解析】（1）A在圓弧面上運動時機械能守恒，則有：mgR=mv2
解得：；
（2）對A下滑的全過程由動能定理要分析可知：mgR-μmgx1=0
解得：；
（3）如果碰撞中動量守恒，則有：mv=2mv'
再對碰后的AB物體分析，由動能定理可知：mv'2=μ2mgx2
則
故 ；因此只要滿足即可證明動量守恒．

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】有學者評價牛頓：“以他對天地萬物寥寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的概括，彰顯了人的理性的偉大，暴露了宗教非理性主義的荒謬�！毕铝心苡∽C這一觀點的是

A. 提出了光的“微粒說”和“波動說”

B. 運用了“假設—演繹”的研究方法

C. 提出引力中光線會發(fā)生彎曲的觀點

D. 第一個充分運用實驗的研究方法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量Ｍ＝2ｋｇ的長木板Ｂ靜止于光滑水平面上，Ｂ的右邊放有豎直擋板．現(xiàn)有一小物體Ａ（可視為質(zhì)點）質(zhì)量ｍ＝1ｋｇ，以速度ｖ０＝6ｍ／ｓ從Ｂ的左端水平滑上Ｂ，已知Ａ和Ｂ間的動摩擦因數(shù)μ＝0．2，Ｂ與豎直擋板的碰撞時間極短，且碰撞時無機械能損失．

（1）若Ｂ的右端距擋板ｓ＝4ｍ，要使Ａ最終不脫離Ｂ，則木板Ｂ的長度至少多長?
（2）若Ｂ的右端距擋板ｓ＝0．5ｍ，要使Ａ最終不脫離Ｂ，則木板Ｂ的長度至少多長?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）如圖所示，一個人用與水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力Ｆ推一個重Ｇ＝200Ｎ的箱子勻速前進，箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0．40（ｇ＝10ｍ／ｓ２）．求

推力Ｆ的大�。�

（2）若人不改變推力Ｆ的大小，只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個靜止的箱子，推力作用時間ｔ＝3.0ｓ后撤去，箱子最遠運動多長距離?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某同學探究動能定理的實驗裝置．已知重力加速度為g，不計滑輪摩擦阻力，該同學的實驗步驟如下：

a．將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連．

b．調(diào)整長木板傾角，使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.

c．某時刻剪斷細繩，小車由靜止開始加速運動．

d．測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1，通過光電門B的時間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個光電門A和B之間的距離為L.

e．依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理．

(1)根據(jù)以上步驟，你認為以下關于實驗過程的表述正確的是________．

A．實驗時，先剪斷細繩，后接通光電門

B．實驗時，小車加速運動的合外力為F＝Mg

C．實驗過程不需要測出斜面的傾角

D．實驗時，應滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M

(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度為vB＝________、vA＝________.如果關系式___________在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗證了動能定理．

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【題目】下列說法正確的是

A. 湯姆生通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子

B. 玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子的發(fā)光現(xiàn)象

C. 用任何頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子都可以使其發(fā)生躍遷

D. 原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時吸收能量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為航展上展出的JF-17B模型，據(jù)悉2016年4月27日，首架JF-17B“雷電”（中方稱梟龍/FC-1戰(zhàn)斗教練機）在中國成都飛機公司開工，標志著中巴JF-17項目又達到一個新的里程碑。在一次試飛展示任務中，質(zhì)量分別為60 kg、62 kg的小明、小丁駕駛梟龍雙座戰(zhàn)斗教練機豎直向上運動，從某一時刻起以恒定加速度a加速上升40 s，其中前20 s時間內(nèi)爬升高度400 m，后20 s時間內(nèi)爬升高度800 m，之后在豎直方向做勻減速運動，再經(jīng)過50 s到達最高點。取g=10 m/s2，求：

（1）梟龍雙座戰(zhàn)斗教練機在加速上升過程中的加速度a；

（2）前40 s內(nèi)小明對駕駛座椅的作用力大小；

（3）這90 s內(nèi)梟龍雙座戰(zhàn)斗教練機的位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣球以10m/s的速度沿豎直方向勻速上升，當它上升到離地175m的高度時，一物體從氣球上掉下，不考慮物體的浮力，不考慮空氣阻力，g=10m/s2 則：

（1）該物體需要經(jīng)過多長時間才能落地？

（2）該物體到達地面時的速度是多大？

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【題目】某同學用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當，紙帶被污染，下如所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：sA=16.6 mm，sB=126.5 mm，sD=624.5 mm。

若無法再做實驗，可由以上信息推知：

(1) 相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為__________s；

(2) 打C點時物體的速度大小為__________ m/s（取2位有效數(shù)字）；

(3) 物體的加速度大小為__________（用sA、sB、sD和f表示）。

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