- 湖北六县市物理高三
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以上信息仅供参考,具体可以参考学校发布的文件或者咨询学校老师。
相关例题:
【例题】:
假设一个质量为$m$的小球,在光滑的水平桌面上以初速度$v_{0}$向右滑动,桌边有一挡板,小球滑到挡板处时速度减小为$v$。已知挡板的长度为L,小球与挡板碰撞过程中无机械能损失,求:
(1)小球与挡板碰撞前后的速度大小;
(2)小球至少需要多长的距离才能使挡板被撞到两次。
【分析】
(1)根据动量守恒定律可以求出小球与挡板碰撞前后的速度大小;
(2)根据动量守恒定律和能量守恒定律可以求出小球至少需要多长的距离才能使挡板被撞到两次。
【解答】
(1)设小球与挡板碰撞前后的速度分别为$v_{1}$和$v_{2}$,根据动量守恒定律得:
$mv_{0} = mv_{1} + 0$
解得:$v_{1} = \frac{mv_{0}}{m} = v_{0}$
碰撞后小球的速度为:$v_{2} = \sqrt{v^{2} - v_{1}^{2}} = \sqrt{v^{2} - v_{0}^{2}}$
(2)设小球至少需要距离为$x$才能使挡板被撞到两次,根据能量守恒定律得:
$\frac{1}{2}mv_{0}^{2} = \frac{1}{2}mv_{2}^{2} + \frac{1}{2}mv_{1}^{2}$
解得:$x = \frac{v_{0}^{2}}{v^{2} - v_{0}^{2}}$
【说明】本题是一道典型的动量守恒定律应用题,通过碰撞过程的分析和能量守恒定律的运用,可以得出小球至少需要多长的距离才能使挡板被撞到两次。需要注意的是,碰撞过程中无机械能损失是解题的关键。
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