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高中物理编辑
2022版高考物理专题48动量与能量的综合问题练习(解析版)
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  • 资源类别试题
    资源子类试题汇编
  • 教材版本不限
    所属学科高中物理
  • 适用年级高三年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1019 K
    上传用户神奇妙妙屋
  • 更新时间2022/7/4 14:35:50
    下载统计今日0 总计3
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资源简介
1.(2020·河南名校联考)在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动.在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图1所示.小球A与小球B发生正碰后,小球AB均向右运动.小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球AP点相遇,PQ=1.5 PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞,小球均可看成质点,求:
图1
(1)两小球质量之比
(2)若小球A与小球B碰后的运动方向以及小球B反弹后与A相遇的位置均未知,两小球AB质量满足什么条件,就能使小球B第一次反弹后一定与小球A相碰.
答案 (1)2∶1 (2)m1>
解析 (1)两球发生弹性碰撞,设碰后AB两球的速度分别为v1v2,规定向右为正方向,根据系统动量守恒得m1v0m1v1m2v2
已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失,由机械能守恒定律得m1vm1vm2v
从两球碰撞后到它们再次相遇,甲和乙的速度大小保持不变,由于PQ=1.5PO
则小球AB通过的路程之比为s1s2v1tv2t=1∶4,
联立解得
(2)由(1)中两式解得:v1v0v2v0
若小球A碰后静止或继续向右运动,一定与小球B第一次反弹后相碰,此时有v1≥0,即m1m2
若小球A碰后反向运动,则v1<0,此时m1<m2,则小球AB第一次反弹后相碰需满足|v1|<|v2|
v0<v0
解得m1>
综上所述,只要小球AB质量满足m1>,就能使小球B第一次反弹后一定与小球A相碰.
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