碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用.为了探究这一规律,我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型.如图所示,在固定光滑水平轨道上,质量分别为m1、m2、m3…mn﹣1、mn…的若干个球沿直线静止相间排列,给第1个球初能Ek1,从而引起各球的依次碰撞.定义其中第n个球经过依次碰撞后获得的动能Ekn,Ekn与Ek1之比为第1个球对第n个球的动能传递系数k1n
a、求k1n
b、若m1=4m0,m3=m0,m0为确定的已知量.求m2为何值时,k13值最大.
高三物理计算题中等难度题
碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用.为了探究这一规律,我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型.如图所示,在固定光滑水平轨道上,质量分别为m1、m2、m3…mn﹣1、mn…的若干个球沿直线静止相间排列,给第1个球初能Ek1,从而引起各球的依次碰撞.定义其中第n个球经过依次碰撞后获得的动能Ekn,Ekn与Ek1之比为第1个球对第n个球的动能传递系数k1n
a、求k1n
b、若m1=4m0,m3=m0,m0为确定的已知量.求m2为何值时,k13值最大.
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碰撞过程中的动量和能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。如图所示,将一个大质量的弹性球A(质量为m1)和一个小质量的弹性球B(质量为m2)叠放在一起,从初始高度h0由静止竖直下落,不计空气阻力,且h0远大于球的半径。设A球与地面作用前的速度大小为v0(v0为未知量),A球和地面相碰后,以原速反弹;反弹后它和以v0向下运动的B球碰撞,如图(甲)所示。碰后如图(乙)所示。取竖直向上为正方向。
(1)a.求v0;
b.有同学认为,两物体(选为一个系统)在竖直方向碰撞,由于重力的影响,系统动量不再守恒。现通过实验及计算说明这一问题。
某次实验时,测得m1=60.0g,m2=3.0g,h0=1.80m,A和B碰撞时间Δt=0.01s,重力加速度g取10m/s2。
①求A和B相互作用前瞬间系统的总动量大小P1;
②求A和B相互作用过程中,系统总动量的变化量大小ΔP;
③计算×100%的值。据此实验及结果,你认为物体在竖直方向碰撞过程中,是否可以应用动量守恒定律?并简要说明理由。
(2)若不计系统重力的影响,且m2<<m1,求碰撞后,m2球上升的最大高度h2。
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对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动。当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零。当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。 设A物休质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0kg,以速度v0从远处沿该直线向A运动,如图所示。若d=1.0m, F=6.0N,v0=2.0m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)A、B间的最小距离。
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对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型。A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动。当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。设A物体质量=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量=3.0kg,以速度从远处沿该直线向A运动,如图所示。若d=0.10m,F=0.60N,=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量;
(3)A、B间的最小距离。
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对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型。A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动。当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。设A物体质量=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量=3.0kg,以速度从远处沿该直线向A运动,如图所示。若d=0.10m,F=0.60N,=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量;
(3)A、B间的最小距离。
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对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型。A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动。当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。设A物体质量=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量=3.0kg,以速度从远处沿该直线向A运动,如图所示。若d=0.10m,F=0.60N,=0.20m/s,
求:(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量;
(3)A、B间的最小距离。
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沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动,该过程的位移—时间图象如图所示.则下列判断正确的是( )
A. A、B的质量之比为1:2
B. 碰撞前后A的运动方向相同
C. 碰撞过程中A的动能变大,B的动能减小
D. 碰前B的动量较小
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沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动,该过程的位移—时间图象如图所示。则下列判断错误的是( )
A. 碰撞前后A的运动方向相反
B. A、B的质量之比为1:2
C. 碰撞过程中A的动能变大,B的动能减小
D. 碰前B的动量较大
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