（10分）如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個(gè)小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把A車以相對(duì)于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對(duì)于地面的速度v推出。每次推出，A車相對(duì)于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時(shí)小孩不能再接到A車？

 

【答案】

第6次推出A車后時(shí)，小孩就不能再接到A車。

【解析】取水平向右為正方向，小孩第一次推出A車時(shí)，由動(dòng)量守恒定律得

mBv1－mAv=0

即：v1=

當(dāng)A車向右返回后，小孩第二次將A車推出的過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律得

mAv ＋mBv1=－mAv＋mBv2

即：v2=

設(shè)第n次推出A車時(shí)，B車速度大小為vn，由動(dòng)量守恒定律得

mAv ＋mBvn-1=－mAv＋mBvn

得vn=vn-1+，

所以vn=（2n－1）

只要滿足v≤ vn，A車返回時(shí)小孩就不能再接到A車。由上式得n≥5.5 取n=6，即第6次推出A車后時(shí)，小孩就不能再接到A車。

本題考查碰撞過(guò)程的動(dòng)量守恒，注意運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的往復(fù)問(wèn)題，取水平向右為正方向，小孩第一次推出A車時(shí)動(dòng)量守恒，找到系統(tǒng)的初末狀態(tài)，列式可求得碰后物體B的速度大小，當(dāng)A車向右返回后，小孩第二次將A車推出的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，同理可求得第二次推出后的末速度，利用數(shù)學(xué)歸納法可列出n次推出A車時(shí)B車速度大小的表達(dá)式，由動(dòng)量守恒定律可求得A車末速度表達(dá)式，不能接到的臨界條件是兩者速度相同

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?黃岡模擬）如圖所示，在光滑水平面上直線MN右側(cè)有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)電阻為R的矩形線框abcd受到水平向左的恒定拉力作用，以一定的初速度向右進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又向左離開(kāi)磁場(chǎng)．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab邊始終平行于MN．則線框向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)和向左運(yùn)動(dòng)離開(kāi)磁場(chǎng)這兩個(gè)過(guò)程中（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在光滑水平面上有木塊A和B，mA=0.5kg，mB=0.4kg，它們的上表面是粗糙的，今有一小鐵塊C，mC=0.1kg，以初速v0=20m/s沿兩木塊表面滑過(guò)，最后停留在B上，此時(shí)B、C以共同速度v=3m/s運(yùn)動(dòng)，求：
（1）A運(yùn)動(dòng)的速度vA=？
（2）小鐵塊C剛離開(kāi)A時(shí)的速度vC′=？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在光滑水平面上放著長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板，在長(zhǎng)木板左端放一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始時(shí)物體和長(zhǎng)木板均處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊和長(zhǎng)木板間是粗糙的．今對(duì)物塊m施一水平向右的恒力F．下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑水平面上放有質(zhì)量為2kg的長(zhǎng)木板B，模板B右端距豎直墻s=4m，木板B上有一質(zhì)量為1kg的金屬塊A，金屬塊A和木版B間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20．開(kāi)始A以υo=3m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，木板B很長(zhǎng)，A不會(huì)從B上滑下，木板B與豎直墻碰撞后以碰前速率返回，且碰撞時(shí)間極短．g取10m/s2．求
（1）木半B碰墻前，摩擦力對(duì)金屬塊A做的功
（2）A在B上滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量
（3）A在B上滑動(dòng)，A相對(duì)B滑動(dòng)的路程L．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑水平面上靜止著一塊質(zhì)量為M=5kg的長(zhǎng)方體木板A，木板的左端靜止放置著一質(zhì)量為m=2kg的物塊B，已知AB之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)對(duì)物塊B施加一個(gè)大小為16N水平向右的拉力F后經(jīng)過(guò)2s物塊B被拉到木板的右端，g取10m/s2，求：
（1）2s內(nèi)木板A的位移與2s末木板A的速度；
（2）要使B在A上運(yùn)動(dòng)的對(duì)地加速度是A對(duì)地加速度的2倍則加在物塊上水平向右的拉力應(yīng)為多大？

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同步練習(xí)冊(cè)答案