如圖所示,一人坐在一輛小車上,車上還有25個(gè)質(zhì)量均為m的小球,人、球與小車總質(zhì)量為100m.人與車相對(duì)靜止一起沿水平光滑軌道以v0運(yùn)動(dòng).若人沿運(yùn)動(dòng)方向以相對(duì)地面5v0的速度將球一個(gè)個(gè)相繼拋出.求:
(1)拋出第1個(gè)球后小車瞬時(shí)速度?
(2)拋出第n個(gè)球后小車瞬時(shí)速度?
(3)拋出若干球后,車能否變成反向滑行?若能則求出剛開始反向滑行時(shí)小車的速度大。蝗舨荒軇t求出將球全部拋出后小車的速度大。
(1)人、球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向不受其他的外力作用,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,選取向左為正方向,第一次拋出小球后:
Mv0=5mv0+(M-m)v1
代入數(shù)據(jù)解得:v1=
95
99
v0
,方向仍然向左;
(2)拋出第n個(gè)球后:Mv0=n?5mv0+(M-5m)vn
代入數(shù)據(jù)解得:vn=
100-5n
100-n
v0

(3)設(shè)在拋出x個(gè)小球后小車反向,則:vx<0 ②
根據(jù)①②式得:vx=
100-5x
100-x
v0<0
,即:
100-5x<0,所以x>20.所以拋出第21個(gè)小球時(shí)反向.
初速度速度:
v21=
100-21×5
100-21
v0=-
5v0
79
v0
,負(fù)號(hào)表示小車的速度方向向右,與選定的正方向相反.
答:(1)拋出第1個(gè)球后小車瞬時(shí)速度為v1=
95
99
v0
,方向向左;
(2)拋出第n個(gè)球后小車瞬時(shí)速度vn=
100-5n
100-n
v0
;
(3)拋出第21個(gè)小球時(shí)反向,v21=-
5v0
79
v0
負(fù)號(hào)表示小車的速度方向向右,與選定的正方向相反.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=4kg的小物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長(zhǎng)木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示,取g=10m/s2,則下列說法正確的是( 。
A.木板A獲得的動(dòng)能為2J
B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2J
C.木板A的最小長(zhǎng)度為2m
D.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(選修模塊3-5)
(1)下列說法正確的是
A.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的波動(dòng)特性
B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量的量子化
C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征
D.天然放射性元素的半衰期與環(huán)境的溫度有關(guān)
(2)光滑水平上有A、B兩輛小車,A、B兩車上分別固定一根條形磁鐵(兩根條形磁鐵是相同的),已知A車(包括車上的磁鐵)的質(zhì)量是B車(包括車上的磁鐵)質(zhì)量的4倍,某一時(shí)刻同時(shí)釋放兩車并使A車以已知速度v向靜止的B車運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)它們之間的距離縮短到某一極限值后又被彈開.設(shè)作用前后它們的軌跡在同一直線上,求當(dāng)A、B之間距離最短時(shí)它們各自的速度vA和vB.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一只小球沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),垂直撞到豎直墻上.小球撞墻前后的動(dòng)量變化量為△P,動(dòng)能變化量為△E,關(guān)于△P和△E有下列說法:
①若△P最大,則△E也最大;
②若△P最大,則△E一定最;
③若△P最小,則△E也最。
④若△P最小,則△E一定最大.
以上說法中正確的是( 。
A.①③B.②④C.①④D.②③

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,斜面頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m1的小物塊A從斜面頂端由靜止滑下,進(jìn)入水平滑道時(shí)無機(jī)械能損失,為使A制動(dòng),將輕彈簧的一端固定在水平滑道左端M處的墻上,另一端與質(zhì)量為m2擋板B相連,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),B恰位于滑道上的O點(diǎn).A與B碰撞時(shí)間極短,碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧,已知在OM段A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度為g,求
(1)物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大。
(2)物塊A在與擋板B碰撞后瞬間速度v 的大。
(3)彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢(shì)能Ep(設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

光滑水平面上停著一輛長(zhǎng)為L(zhǎng)的平板車,車的一端放著質(zhì)量為m的木箱,車的另一端站著質(zhì)量為3m的人,車的質(zhì)量為5m,若人沿車面走到木箱處將木箱搬放到車的正中央,則在這段時(shí)間內(nèi),車的位移大小為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

試根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)證明:任何兩個(gè)質(zhì)量相等的物體以各種不同的速度作彈性正碰時(shí),都將交換速度(包括速度大小和方向).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平桌面上,滑塊的光滑弧面底部與桌面相切,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0向滑塊滾來,設(shè)小球不會(huì)越過滑塊,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),速度的大小為______,方向?yàn)開_____.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質(zhì)量m1=0.45kg的平板小車靜止在光滑的水平軌道上.車上右端放一質(zhì)量m2=0.2kg的小物體,小物體可視為質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量m0=0.05kg的子彈以水平速度v0=100m/s射中小車左端,并留在車中,最終小物塊以5m/s的速度與小車脫離.子彈與車相互作用時(shí)間很短,g取10m/s2.求:
①子彈剛剛射入小車時(shí),小車的速度大小.
②小物塊脫離小車時(shí),小車的速度多大.

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同步練習(xí)冊(cè)答案