问答题X 纠错

参考答案:

取如图所示的坐标,由于粒子系统属于斜碰,在碰撞平面内根据系统动量守恒定律可取两个分量式,有
又由机械能守恒定律,有
解式(1)、(2)、(3)可得碰撞后B粒子的速率为
各粒子相对原粒子方向的偏角分别为
 

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问答题

质量为m的弹丸A,穿过如图所示的摆锤B后,速率由v减少到v/2.已知摆锤的质量为m′,摆线长度为l,如果摆锤能在垂直平面内完成一个完全的圆周运动,弹丸速度v的最小值应为多少?
由水平方向的动量守恒定律,有

参考答案:为使摆锤恰好能在垂直平面内作圆周运动,在最高点时,摆线中的张力FT=0,则式中v′h为摆锤在圆周最高点的运动...

问答题

如图所示,质量为m、速度为v的钢球,射向质量为m′的靶,靶中心有一小孔,内有劲度系数为k的弹簧,此靶最初处于静止状态,但可在水平面上作无摩擦滑动.求子弹射入靶内弹簧后,弹簧的最大压缩距离.

参考答案:

设弹簧的最大压缩量为x0.小球与靶共同运动的速度为v1.由动量守恒定律,有

 

问答题

如图所示,把质量m=0.20kg的小球放在位置A时,弹簧被压缩Δl=7.5×10-2m.然后在弹簧弹性力的作用下,小球从位置A由静止被释放,小球沿轨道ABCD运动.小球与轨道间的摩擦不计.已知BCD是半径r=0.15m的半圆弧,AB相距为2r.求弹簧劲度系数的最小值.

参考答案:小球要刚好通过最高点C时,轨道对小球支持力FN=0,因此,有取小球开始时所在位置A为重力势能的零点,由系统的机械能守恒定...

问答题

如图(a)所示,天文观测台有一半径为R的半球形屋面,有一冰块从光滑屋面的最高点由静止沿屋面滑下,若摩擦力略去不计.求此冰块离开屋面的位置以及在该位置的速度.

参考答案:由系统的机械能守恒,有根据牛顿定律,冰块沿径向的动力学方程为冰块脱离球面时,支持力FN=0,由式(1)、(2)可得冰块的...

问答题

一质量为m的地球卫星,沿半径为3RE的圆轨道运动,RE为地球的半径.已知地球的质量为mE.求:(1)卫星的动能;(2)卫星的引力势能;(3)卫星的机械能.

参考答案:(1)卫星与地球之间的万有引力提供卫星作圆周运动的向心力,由牛顿定律可得(2)取卫星与地球相距无限远(r→&i...

问答题

用铁锤把钉子敲入墙面木板.设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比.若第一次敲击,能把钉子钉入木板1.00×10-2m.第二次敲击时,保持第一次敲击钉子的速度,那么第二次能把钉子钉入多深?

参考答案:因阻力与深度成正比,则有F=kx(k 为阻力系数).现令x0=1.00 ×10 -2 m,第二次钉入的深度为&Delta...

问答题

如图(a)所示,A和B两块板用一轻弹簧连接起来,它们的质量分别为m1和m2.问在A板上需加多大的压力,方可在力停止作用后,恰能使A在跳起来时B稍被提起.(设弹簧的劲度系数为k)

参考答案:选取如图(b)所示坐标,取原点O处为重力势能和弹性势能零点.作各状态下物体的受力图.对A板而言,当施以外力F时,根据受力...

问答题

一质量为m的质点,系在细绳的一端,绳的另一端固定在平面上.此质点在粗糙水平面上作半径为r的圆周运动.设质点的最初速率是v0.当它运动一周时,其速率为v0/2.求:(1)摩擦力作的功;(2)动摩擦因数;(3)在静止以前质点运动了多少圈?

参考答案:(1)摩擦力作功为(2)由于摩擦力是一恒力,且Ff=μmg,故有由式(1)、(2)可得动摩擦因数为由于一周中损失的...

问答题

一质量为0.20kg的球,系在长为2.00m的细绳上,细绳的另一端系在天花板上.把小球移至使细绳与竖直方向成30°角的位置,然后从静止放开.求:(1)在绳索从30°角到0°角的过程中,重力和张力所作的功;(2)物体在最低位置时的动能和速率;(3)在最低位置时的张力.

参考答案:如图所示,重力对小球所作的功只与始末位置有关,即在小球摆动过程中,张力FT的方向总是与运动方向垂直,所以,张力的功根据动...

问答题

如图所示,一绳索跨过无摩擦的滑轮,系在质量为1.00 kg 的物体上,起初物体静止在无摩擦的水平平面上.若用5.00 N 的恒力作用在绳索的另一端,使物体向右作加速运动,当系在物体上的绳索从与水平面成30°角变为37°角时,力对物体所作的功为多少? 已知滑轮与水平面之间的距离d =1.00 m.
 

参考答案:

取图示坐标,绳索拉力对物体所作的功为

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