题目
题型:不详难度:来源:
答案
mv0=(M1+M1+m)v ③
解析
解得:
没有很好地分析物理过程,盲目模仿,没有建立正确的物理模型,简单地将此类问题看成“冲击摆”,缺少物理模型变异的透彻分析。事实上,此题与“冲击摆”的区别在于悬点的不固定,而是随着小车往前移动的。当摆摆到最高点时,(M1+m)只是竖直方向的速度为零,而水平方向依然具有一定速度,即在最高点处(M1+m)具有动能。这一点是不少学生在分析物理过程及建立物理模型时最容易产生的错误。
【正确解答】 子弹射入砂袋前后动量守恒,设子弹打入砂袋瞬间具有速度v0′,由动量守恒定律:
mv0=(M1+m)v′ ①
此后(M1+m)在摆动过程中,水平方向做减速运动,而M2在水平方向做加速运动,当(M1+m)与M2具有共同水平速度时,悬线偏角θ达到最大,即竖直向上的速度为零,在这一过程中。满足机械能守恒,设共同速度为v,由机械能守恒有:
但式①,②中有三个未知量,v0,v0′,v,还需再寻找关系。
从子弹入射前到摆动至最同点具有共同速度v为止,在这个过程中,水平方向不受外力,所以、动量守恒,由动量守恒定律有:
mv0=(M1+M1+m)v ③
【小结】 对于大部分学生来讲,掌握一定的物理模型并不困难,困难在于题目变化,新的题目中的模型如何能够转换成为我们熟悉的,旧有的,规范的物理模型中,进而用比较普遍运用的物理规律去求解,此题就是从滑动的小车摆(暂且这样称呼)迁延至“冲击摆”,找出两者之间的共同点与区别,达到解决问题的目的。
核心考点
试题【如图5-13所示,在光滑水平轨道上有一小车质量为M2,它下面用长为L的绳系一质量为M1的砂袋,今有一水平射来的质量为m的子弹,它射入砂袋后并不穿出,而与砂袋一起】;主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图12-1所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量
分别为M和m,半径分别为R和r,两板之间用一根长为0.4m的轻
绳相连结。开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高度为
0.2m处。然后自由下落到一固定支架C上,支架上有一半径为
R‘(r<R’<R)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上,木
板与支架发生没有机械能损失的碰撞。碰撞后,两板即分离,直到
轻绳绷紧。在轻绳绷紧的瞬间,两物体具有共同速度V,如图12-2所示。
求:(1)若M=m,则V值为多大 (2)若M/m=K,试讨论 V的方向与K值间的关系。
小题1:(1)当两滑块都与档板相碰撞后,板C的速度多大?
小题2:(2)到两个滑块都与档板碰撞为止,板的位移大小和方向如何?
在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。宇航员背着
装有质量为m0=0.5千克氧气的贮氧筒,可以将氧气以V=50米/秒的喷咀喷出。为了安全返回飞船,必须向返回的相反方向喷出适量的氧,同时保留一部分氧供途中呼吸,且宇航员的耗氧率为 R=2.5×10-4千克/秒。
试计算:
小题1:(1)喷氧量应控制在什么范围? 返回所需的最长和最短时间是多少?
小题2:(2)为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧? 返回时间又是多少?
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