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如图所示,甲车质量m1=10kg,车上有质量M=50kg的人,甲车(连同车上的人...

如图所示,甲车质量m1=10kg,车上有质量M=50kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h=0.45m处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2=20kg的乙车正以v0=2m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应在什么范围内?不计地面和斜坡的摩擦(g=10m/s2).

 

【解析】设甲车(包括人)滑下斜坡后速度为,由机械能守恒定律得: ,解得 要避免两车相撞,人从甲车跳到乙车后,必须使乙车反向,并要求 人跳离甲车后,甲车的运动有两种情况: (1)人跳离甲车后,甲车仍沿原方向运动; 设人跳离速度为,甲车的速度为,以人和甲车为研究系统,在人跳离车的前后过程,由动量守恒定律有 当人跳上乙车后,以人和乙车为研究系统,对人跳上乙车的前后过程,据动量守恒定律有 由 得 (2)人跳离甲车后,甲车沿相反方向运动,同理有 且 联立此三式得 所以,人跳离甲车时,相对地面速度应为: 。 点睛:人从甲车上跳出的过程,人与甲车组成的系统动量守恒,人落到乙车的过程,人与车组成的系统动量守恒,当两车速度相等时,两车可以避免碰撞,由动量守恒定律可以求出人跳出车的速度。  
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蹦极”是一项刺激的极限运动,运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零,假设弹性绳长为5m,求绳在绷紧时对人的平均作用力大小(重力加速度为g=10m/s2)?

 

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如图所示,质量为的两物体静止在光滑的水平面上,它们之间用轻弹簧相连且刚开始处于原长,一质量为的物体以速度v0向右运动, 向左运动与相碰后即黏合在一起.已知== =问:

(1)碰后共同速度?

(2)弹簧第一次最短时的弹性势能?

 

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如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接(平滑连接)而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动(重力加速度为g).求

(1)若h=3R,求物块从斜面滑下运动圆形轨道底部时对底部的压力?

(2)物块恰能通过圆形轨道最高点时,初始位置相对于圆形轨道底部的高度h为多少?

 

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某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz

1)实验中木板略微倾斜,这样做          

A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

B.是为了增大小车下滑的加速度

C.可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功

D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

 

2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3……,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为      m/s

 

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某同学用如图所示的装置,利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律,图中AB是斜槽,BC是水平槽,它们连接平滑,O点为重锤线所指的位置.实验时先不放置被碰球2,让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复10次.然后将球2置于水平槽末端,让球1仍从位置G由静止滚下,和球2碰撞.碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹,重复10次.实验得到小球的落点的平均位置分别为 M、N、P.

(1)在此实验中,球1的质量为m1,球2的质量为m2,需满足m1______ m2(选填“大于”、“小于”或“等于”).

(2)被碰球2飞行的水平距离由图中线段______表示.

(3)若实验结果满足m1=______,就可以验证碰撞过程中动量守恒.

 

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