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        1. 如圖6-2-20所示,質量為m的由絕緣材料制成的球與質量為M=19m的金屬球并排懸掛.現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成θ=60°的位置自由釋放,下擺后在最低點處與金屬球發(fā)生彈性碰撞.在平衡位置附近存在垂直于紙面的磁場.已知由于磁場的阻尼作用,金屬球將于再次碰撞前停在最低點處.求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度小于45°?

          圖6-2-20
          3次
          設在第n次碰撞前絕緣球的速度為vn1,碰撞后絕緣球、金屬球的速度分別為vnVn.由于碰撞過程中動量守恒、碰撞前后動能相等,設速度向左為正,則mvn1=MVnmvn

          由以上兩式及M=19m解得

          n次碰撞后絕緣球的動能為

          E0為第1次碰撞前絕緣球的動能,即初始能量.
          可得到
          絕緣球在θ=45°與θθ0=60°處的勢能之比為式中l為擺長.
          易算出0.812=0.656,0.813=0.531
          由此可知,經(jīng)過3次碰撞后θ將小于45°.
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          下列說法中,違反動量守恒定律的是(   )
          A.兩個運動物體A和B相碰后合為一體,A減少的動量等于B增加的動量
          B.質量相等的兩個物體,以相同速率相向運動,做正碰后以原來的速率分開
          C.質量不等的兩個物體,以相同的速率相向運動,做正碰以后以某一相同速率向同一方向運動
          D.質量不等的兩個物體,以相同的速率相向運動,做正碰后各以原來的速率分開

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖6-4-12所示,光滑軌道上,小車A、B用輕質彈簧連接,將彈簧壓縮后用細繩系在A、B上,然后使A、B以速度v0沿軌道向右運動.運動中細繩突然斷開,當彈簧第一次恢復到自然長度時,A的速度剛好為0,已知A、B的質量分別為mA、mB,且mA<mB.
          求:

          圖6-4-12
          (1)被壓縮的彈簧具有的彈性勢能Ep.
          (2)試定量分析、討論在以后的運動過程中,小車B有無速度為0的時刻.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          下面是一個物理演示實驗,它顯示:如圖5-2-9中自由下落的物體A和B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心球,質量m1="0.28" kg,在其頂部的凹坑中插著質量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.實驗中,A觸地后在極短時間內(nèi)反彈,且其速度大小不變;接著木棍B脫離球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.

          圖5-2-9

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          在實驗室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導軌和有固定擋板的質量都是M的滑塊A、B,做“驗證動量守恒定律”的實驗,實驗步驟如下:
          (1)把兩滑塊A、B緊貼在一起,在A上放質量為m的砝碼,置于導軌上,用電動卡銷卡住A、B,在與A、B的固定擋板間放入一彈簧,使彈簧處于水平方向上壓縮狀態(tài).
          (2)按下電鈕使電動卡銷放開,同時起動兩個記錄兩滑塊運動時間的電子計時器,當A、B與擋板C、D碰撞時,電子計時器自動停止,記下A至C運動時間t,B至D運動時間t2.
          (3)重復幾次取t1、t2的平均值.
          ①在調整氣墊導軌時應注意______________________________________________________;
          ②應測量的數(shù)據(jù)還有____________________________________________________________;
          ③只要滿足關系式________________________________________成立,即可驗證動量守恒.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

          在“驗證動量守恒定律”的實驗中,安裝斜槽軌道時,應讓斜槽末端點的切線保持水平,這樣做的目的是為了使(    )
          A.入射球得到較大的速度
          B.入射球與被碰球對心碰撞后速度均為水平
          C.入射球與被碰球碰撞時動能無損失
          D.入射球與被碰球碰后均能從同一高度飛出

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

          如圖8-8-4所示,長為L、質量為m1的小船停在靜水中.一個質量為m2的人立在船頭,若不計水的阻力,當人從船頭走到船尾的過程中,船對地面的位移是________,人對地面的位移是________.

          圖8-8-4

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,光滑水平面上有一輛質量為m的小車,車上左右兩端分別站著甲、乙兩人,他們的質量都是m,開始兩個人和車一起以速度v0向右勻速運動。某一時刻,站在車右端的乙先以相對地面水平向右的速度v1跳離小車,然后站在車左端的甲以相對于地面水平向左的速度v1跳離小車,兩人都離開小車后,小車的速度將是(   )
          A.v0B.2v0C.大于v0小于2v0D.大于2v0

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          兩個物體具有相同的動量,則它們一定有( )
          A.相同的速度B.相同的質量
          C.相同的運動方向D.相同的加速度

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