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初中物理2015高考物理二輪考點

更新時間:2024-07-21 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:

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相關例題:

題目:mWS物理好資源網(原物理ok網)

在光滑的水平面上,有一個質量為M的木塊以一定的初速度向右運動。一個質量為m的小物塊從木塊的左端開始以一定的初速度向右運動,當它與木塊碰撞后,恰好能夠一起向右做勻減速運動,而木塊向左做勻減速運動。已知小物塊與木塊碰撞的過程中沒有機械能損失,求小物塊在碰撞前的初速度與木塊初速度的關系。mWS物理好資源網(原物理ok網)

答案:mWS物理好資源網(原物理ok網)

首先,我們需要理解這個問題中的運動過程。小物塊與木塊碰撞后,它們一起向右做減速運動,說明它們的總動量向右。這意味著它們的總動量守恒。同時,木塊和小物塊分開后,各自向左和向右的減速運動,說明它們的總機械能也在減少。這意味著在碰撞過程中,有一些能量被轉化為內能(熱能)而損失了。mWS物理好資源網(原物理ok網)

現在,我們來看一下這個問題的解法。首先,我們需要列出兩個物體的運動方程:mWS物理好資源網(原物理ok網)

對于木塊:$Mv_M - f_M(t) \Delta t = Mv'_M$mWS物理好資源網(原物理ok網)

對于小物塊:$mv_m - f_m(t) \Delta t = mv'_m$mWS物理好資源網(原物理ok網)

其中f_M和f_m分別是它們受到的摩擦力,Δt是時間間隔。注意,我們假設它們的加速度是相同的,所以我們可以把這兩個方程合并為一個。mWS物理好資源網(原物理ok網)

接下來,我們假設它們的減速過程是勻減速的,那么它們的速度會變為零時,它們的總動量也就會變為零。這意味著:mWS物理好資源網(原物理ok網)

$Mv'_M = mv'_m$mWS物理好資源網(原物理ok網)

同時,由于它們碰撞前的總動量是一定的,所以有:mWS物理好資源網(原物理ok網)

$Mv_M + mv_m = (M+m)v_0$mWS物理好資源網(原物理ok網)

其中v_0是它們碰撞前的速度。mWS物理好資源網(原物理ok網)

現在我們可以解這個方程組來找出v_m和v_M的關系。由于我們假設了碰撞過程中沒有機械能的損失,所以我們可以得到:mWS物理好資源網(原物理ok網)

$v_m = (Mv_M - Mv'_M) / (M+m)$mWS物理好資源網(原物理ok網)


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