题目
题型:南京模拟难度:来源:
( l )求小球与钢板第一次碰撞后瞬间,小球的速度 v1和钢板的速度 v2.
( 2 )如果钢板作简谐运动的周期为 2.0s,以小球自由下落的瞬间为计时起点,以向下方向为正方向,在下图中画出小球的速度 v 随时间 t 变化的v-t 图线.要求至少画出小球与钢板发生四次碰撞之前的图线.(不要求写出计算过程,只按画出的图线给分)
答案
由机械能守恒得:mgh=
1 |
2 |
20 |
2gh |
对于碰撞过程,由动量守恒和机械能守恒得:
mv0=mv1+Mv2 ①
1 |
2 |
v | 20 |
1 |
2 |
v | 21 |
1 |
2 |
v | 22 |
又M=3m ③
联立①②③得:v1=-5m/s,v2=5m/s,即小球与钢板第一次碰撞后,小球的速度v1为 5m/s,方向向上;钢板的速度v2为 5m/s 方向向下.
( 2 )由上知,第一碰撞后小球作竖直上抛运动,总时间为t1=
2v1 |
g |
设第二次碰撞后,小球与钢板的速度分别为v1′和v2′.
由动量守恒和机械能守恒得:
mv1-Mv2=mv1′+Mv2 ′
1 |
2 |
v | 21 |
1 |
2 |
v | 22 |
1 |
2 |
v | ′21 |
1 |
2 |
v | ′22 |
又M=3m
联立以上三式解得,v1′=-10m/s,v2′=0.
此后小球竖直上抛运动,时间为t2=
2v′ |
g |
答:
(1)小球与钢板第一次碰撞后,小球的速度v1为 5m/s,方向向上;钢板的速度v2为 5m/s 方向向下.
(2)小球的v-t图线如图所示.
核心考点
试题【如图所示,一轻弹簧竖直放置在地面上,轻弹簧下端与地面固定,上端连接一质量为M的水平钢板,处于静止状态.现有一质量为 m 的小球从距钢板 h=5m的高处自由下落并】;主要考察你对自由落体运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?
(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少?
(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?
A.2s | B.
| C.1s | D.(2-
|
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