高一物理
光滑水平面上,有一质量为M、长为L的长木板,另一小物块质量为m,它与长木板间的动摩擦因素为μ,开始时木板与小物块均靠在与水平面垂直的固定挡板处,以共同的速度Vo向右运动,当长板与右边固定竖直挡板碰撞后,速度反向,大小不变,且左右挡板之间距离足够长。 (1)试求物块不从长木板上落下的条件 (2)若上述条件满足,且M=2kg,m=1kg,Vo=10m/s,试计算整个系统在第五次碰撞前损失的所有机械能。
首先将这个“木块背木块”模型的运动过程一分为二,即:1。在与右边挡板碰撞前的匀速直线运动。2。碰撞后两木块相对“错开”运动。 此类题目多用极限思想来解题,即小木块刚好掉下(或刚好没掉下)时的情况。 (1)分析:碰撞前:两木块相对静止,一起以速度Vo向右运动。
碰撞后:大木块的速度方向瞬时改变而大小不变,而其上的小木块速度没有变化,继续以Vo速度向右运动。因为两木块之间存在相对滑动摩擦,故而使两木块速度都减少,最终达到共同速度一起向左运动,设共同速度大小为V 根据动量定理即:(m+M)V=(M-m)Vo① 碰撞后的两木块总能量为:1/2(M+m)Vo˙Vo 最终一起运动时总能量为:1/2(M+m)V˙V 木块运动摩擦损失能量为:μmgL 根据能量守很定理:1/2(M+m)Vo˙Vo=1/2(M+m)V˙V+μmgL② 根据①②可得③:L=2MmVo˙Vo/(M+m)μmg (2)分析:根据动量定理①得:V=(1/3)Vo 所以经过一次的碰撞到共速运动过程,共速时的动能是碰撞时的动能的1/9。
经过第二次碰撞,共速时动能为初始动能的(1/9)(1/9)=1/81。经过第三次碰撞,共速时的动能为初始动能的(1/9)(1/9)(1/9)=1/729。经过第四次碰撞,共速时的动能为初始动能的(1/9)(1/9)(1/9)(1/9)=1/6561 已知初始动能为:1/2(M+m)Vo˙Vo=150(J) 所以损失的机械能为:(1-1/6561)*150=149。
97714 。
答:光信息技术 应用物理学 物理学 地理物理系国防 材料物理专业详情>>
问:到18、19世纪哪个城市成为瑞士主要讲德语民族的文化教育和科学中心呢?
答:到18、19世纪,苏黎世成为瑞士主要讲德语民族的文化教育和科学中心,许多著名的科学家,包括爱因斯坦和核物理的创始人之一的沃尔弗同·波里都在这里学习和工作过详情>>
答:触觉训练在于帮助幼儿辨别物体是光滑还是粗糙,辨别温度的冷热,辨别物体的轻重和大小、厚薄、长短以及形体详情>>