弹性碰撞练习 - 范文中心

弹性碰撞练习

09/28

如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和

垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T.小球1带正电,其电量与质量之比q 1/m1=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上.小球向右以v 0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75s 再次相碰.设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内.(取g=10m/s2) 问:(1)电场强度E 的大小是多少?

(2)两小球的质量之比 m 是多少? m

21

如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A 、B 、C ,质量分别为m A =1kg ,m B =1kg ,m C =2kg ,其中B 与C 用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A 和B 之间有少许塑胶炸药,A 的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E =9J 转化为A 和B 沿轨道方向的动能,A 和B 分开后,A 恰好在BC 之间的弹簧第一次恢复到原长时追上

B ,并且在碰撞后和B 粘到一起。求:

(1)在A 追上B 之前弹簧弹性势能的最大值; (2)A 与B 相碰以后弹簧弹性势能的最大值。

(1)塑胶炸药爆炸瞬间取A 和B 为研究对象,假设爆炸后瞬间AB 的速度大小分别为v A 、v B ,取向右为正方向

由动量守恒:-m A v A +mB m B =0

爆炸产生的热量由9J 转化为AB 的动能:

带入数据解得:v A = vB = 3m/s

由于A 在炸药爆炸后再次追上B 的时候弹簧恰好第一次恢复到原长,则在A 追上B 之前弹簧已经有一次被压缩到最短,(即弹性势能最大)爆炸后取BC 和弹簧为研究系统,当弹簧第一次被压缩到最短时BC 达到共速v BC ,此时弹簧的弹性势能最大,设为E p1

由动量守恒:m B v B =(m B +mC )v BC

由能量定恒定定律:

带入数据得:E P1=3J

(2)设BC 之间的弹簧第一次恢复到原长时B 、C 的速度大小分别为v B1和v C1,则由动量守恒和能量守恒: m B v B =mB v B1+mC v C1

带入数据解得:v B1=-1m/s vC1=2m/s (v B1=3m/s vC1=0m/s 不合题意,舍去。)

A爆炸后先向左匀速运动,与弹性挡板碰撞以后速度大小不变,反向弹回。当A 追上B , 发生碰撞瞬间达到共速v AB

由动量守恒:m A v A +mB v B1=(m A +mB )v AB

解得:v AB =1m/s 当ABC 三者达到共同速度v ABC 时,弹簧的弹性势能最大为E P2 由动量守恒:(m A +mB )v AB +mC v C1=(m A +mB +mC )v ABC

由能量守恒:

带入数据得:E P2=0.5J


相关内容

  • 高2物理碰撞教案
    碰 撞 ★新课标要求 ★教学过程 (一)引入新课 碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程,因而碰撞具有如下特点: 1.碰撞过程中动量守恒. 提问:守恒的原因是什么?(因相互作用时间短暂,因此一般满足F 内>>F外的 ...
  • 高中物理实验总结
    篇一:高中物理实验总结[最新完整版] 高中生资料大全网: 高中物理实验总结[最新完整版] (一共有55页,物理实验总结大全,包括高中所有必考的实验啦! 是目前最完整的啦!!) ★知识结构: 方法指导: 一.基本实验的复习 要应对各类实验试题 ...
  • 大学物理仿真实验报告碰撞与动量守恒
    大学物理仿真实验报告 一. 实验目的 1. 利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律, 2. 定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义. 3. 同时通过实验还可提高误差分析的能力. 二. 实验原理 如果一个力学 ...
  • 高考物理复习之公式及模型大全
    高考物理复习之公式及模型大全 (22个公式大全.历届高考物理试题常用的24个模型) 目录 一.2013高考物理试题整体趋势分析及方法 ..................................................... ...
  • 20XX年高考物理选修3-5(动量与动量守恒)试题归类例析
    2014年高考物理选修3-5(动量与动量守恒)试题归类例析 [例1](2014·福建卷)一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m 1,后部分的箭体质量为m 2,分离后箭体以速率v ...
  • 狭义相对论动力学基础
    狭义相对论动力学基础 一,相对论质量 理论和实验证明,物体的质量与物体运动速度v有关: mm m0vc 2 2 m其中:v --物体运动速度. mo--物体静止质量,相当于物体静止的观察者测得的物体质量 m--物体运动质量,相当于物体运 ...
  • 大学物理演示实验报告
    实验一 锥体上滚 [实验目的]: 1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的运动规律. 2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换. [ ...
  • 高中物理总结
    高中物理必修2 高中物理结论及重要知识点 一.力 物体的平衡: 1.几个力平衡,则一个力是与其它力合力平衡的力. 2.两个力的合力:F 大+F小≥F 合≥F 大-F 小. 三个大小相等的力平衡,力之间的夹角为120. 3.物体沿斜面匀速下滑 ...
  • 动量守恒知识点精华
    选修3-5第十六章<动量守恒定律>知识归纳 1.动量观点 动量: p=mv=2mEK (矢量,方向与速度的方向相同) P的单位:kg•m/s 冲量: I=Ft {单位:N•s ,矢量} 动量定理: 物体在一个过程始末的动量变化量 ...
  • 20**年-20**年语文教研计划
    2014--2015学年上学期 语 文 教 研 计 划 一.指导思想: 在县教育局的领导下,以县教研室指导思想为导向,紧紧围绕本学期学校的工作目标,积极.稳妥.有效地深化语文课程改革实验,进一步加大课堂教学改革的力度,规范教学常规管理,强化 ...