如圖16-4-6所示,一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B,放在光滑的水平面上,物體A被水平速度為v0的子彈擊中并嵌在其中,已知物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的,子彈的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的,求彈簧壓縮到最短時(shí)B的速度.

圖16-4-6
v2=
本題所研究的過程可劃分成兩個(gè)物理過程.
第一是子彈射入A的過程(從子彈開始射入A到它們獲得相同速度),由于這一過程的時(shí)間很短,物體A的位移可忽略,故彈簧沒有形變,B沒有受到彈簧的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有變化,所以這個(gè)過程中僅是子彈和A發(fā)生相互作用(碰撞),由動(dòng)量守恒定律,有
mv0=(m+mA)v1
則子彈和A獲得的共同速度為v1=
第二是A(包括子彈)以v1的速度開始壓縮彈簧,在這一過程中,A(包括子彈)向右做減速運(yùn)動(dòng),B向右做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)A(包括子彈)的速度大于B的速度時(shí),它們間的距離縮短,彈簧的壓縮量增大;當(dāng)A(包括子彈)的速度小于B的速度時(shí),它們間的距離增大,彈簧的壓縮量減小,所以當(dāng)系統(tǒng)的速度相同時(shí),彈簧被壓縮到最短,由動(dòng)量守恒定律,得
(m+mA)v1=(m+mA+mB)v2
v2=
本題也可以直接根據(jù)全過程(包括第一、第二兩個(gè)過程)動(dòng)量守恒求v2,即mv0=(m+mA+mB)v2
得v2=.
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:問答題

某同學(xué)做拍打籃球的游戲,要控制籃球,使其重心在距地面高度為h=0.9m的范圍內(nèi)做豎直方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng),如圖所示.每次要在最高點(diǎn)時(shí)用手開始擊打籃球,手與球作用一段距離后分開,球落地反彈.已知球反彈的速度v2的大小是落地速度v1大小的4/5,反彈后恰好達(dá)到最高點(diǎn),球與地面的作用時(shí)間為t=0.1s,籃球的質(zhì)量m=0.5kg,半徑為R=0.1m,若地面對球的作用力可視為恒力,籃球與地面碰撞時(shí)認(rèn)為重心不變,忽略空氣阻力和籃球的轉(zhuǎn)動(dòng).求
(1)球反彈的速度v2
(2)地面對球的作用力F(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

下面是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn),它顯示:圖2中自由下落的物體AB經(jīng)反彈后,B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某種材料做成的實(shí)心球,質(zhì)量m1="0.28" kg,在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m2="0.10" kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中,其下端與坑底之間有小空隙.將此裝置從A下端離地板的高度H="1.25" m處由靜止釋放.實(shí)驗(yàn)中,A觸地后在極短的時(shí)間內(nèi)反彈,且其速度大小不變;接著木棍B脫離A開始上升,而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度,重力加速度g取10 m/s2.?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)子的質(zhì)量是1.67×10-27 kg,速度為1.0×107 m/s,跟一個(gè)靜止的氦核碰撞后,質(zhì)子以6.0×106 m/s的速度被反彈回來,氦核則以4.0×106 m/s的速度運(yùn)動(dòng),氦核的質(zhì)量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖16-1-3所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊A、B相互作用后運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片,頻閃的頻率為10 Hz.開始兩個(gè)滑塊靜止,它們之間有一根被壓縮的輕彈簧,滑塊用繩子連接,繩子燒斷后,兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng).已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200 g、300 g.根據(jù)照片記錄的信息,釋放彈簧,A、B離開彈簧后,A滑塊做___________運(yùn)動(dòng),其速度大小為___________.本實(shí)驗(yàn)得出“在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),兩木塊組成的系統(tǒng)速度與質(zhì)量乘積mv守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是________________.

圖16-1-3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,長木板ab的b端固定一擋板,木板連同擋板的質(zhì)量為M="4.0" kg,a、b間距離s="2.0" m.木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物塊,其質(zhì)量m="1.0" kg,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)令小物塊以初速v0="4.0" m/s 沿木板向前滑動(dòng),直到和擋板相碰.碰撞后,小物塊恰好回到a端而不脫離木板.求碰撞過程中損失的機(jī)械能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量均為m的兩塊完全相同的木塊A、B,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì))。讓A、B以初速度v0一起從O點(diǎn)滑出,滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn),速度變?yōu)関0/2,此時(shí)炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn)。已知O、P兩點(diǎn)間的距離為x,炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能50%轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能,爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì),求:

i. 木塊與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
ii.炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(選修模塊3-5)(15分)
小題1:下列物理實(shí)驗(yàn)中,能說明粒子具有波動(dòng)性的是            
A.通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系,證明了愛因斯坦方程的正確性
B.通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射,發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C.通過電子雙縫實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D.利用晶體做電子束衍射實(shí)驗(yàn),證實(shí)了電子的波動(dòng)性
小題2:氫原子的能級如圖所示.有一群處于n=4能級的氫原子,這群氫原子能發(fā)出      種譜線,發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則該金屬的逸出功應(yīng)小于    eV.

小題3:近年來,國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃取得了重大進(jìn)展,它利用的核反應(yīng)方程是H +H→He+n.若H和H迎面碰撞,初速度大小分別為v1v2,H、H、He、n的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,反應(yīng)后He的速度大小為v3,方向與H的運(yùn)動(dòng)方向相同,求中子n的速度
(選取m的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,不?jì)釋放的光子的動(dòng)量,不考慮相對論效應(yīng)).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑水平面上小球A和B向同一方向運(yùn)動(dòng),設(shè)向右為正方向,已知兩小球的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度分別為mA=3kg,mB="2" kg和vA="4" m/s,vB="2" m/s。則兩球?qū)l(fā)生碰撞,碰撞后兩球的速度可能是(      )
A.v'A="3" m/s ,v' B="3.5" m/s
B.v'A="3.2" m/s ,v'B="3.2" m/s
C.v'A=-2 m/s ,v'B="l1" m/s
D.v'A="5" m/s ,v' B="0.5" m/s

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