某彈射游戲簡(jiǎn)化如圖,彈射筒與水平方向的夾角可任意調(diào)整,彈射筒中彈簧的壓縮程度可以根據(jù)需要調(diào)整,小球始終從水平虛線AB處射出;水平臺(tái)面上放置有長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.2m、質(zhì)量為m的管子。管子橫截面內(nèi)圓外方,內(nèi)壁光滑,外部粗糙,右端開(kāi)口,左端封閉;開(kāi)始時(shí)管子右端開(kāi)口處與水平臺(tái)的右邊緣齊平,管子靜止在水平臺(tái)面上;游戲時(shí),需要調(diào)整好彈射筒的位置、與水平方向的夾角以及控制好彈簧的壓縮程度,使彈射出的小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)恰到達(dá)管子右端開(kāi)口處并從管口平滑進(jìn)入管子(小球直徑略小于管子內(nèi)徑),繼續(xù)滑行后與管子底部發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短且整個(gè)過(guò)程小球的速度方向均處于同一個(gè)豎直平面上。已知小球質(zhì)量為M,且M=3m,水平面粗糙且向左足夠大。

(1)設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0,則小球與管子底部發(fā)生第一次碰撞后的瞬間,小球和管子的速度分別是多大;
(2)若某次測(cè)得小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度v0=0.4m/s,當(dāng)小球與管子底部發(fā)生第一次碰撞后至第二次碰撞前,小球恰好不會(huì)從管子右端滑出.已知重力加速度g=10m/s2,求管子與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)在(2)的運(yùn)動(dòng)情景中,球與管子多次碰撞后,最終管子在水平面上滑行的總位移大小。
【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題;用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題;動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用;機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/28 8:51:19組卷:8引用:2難度:0.4
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1.如圖所示,A球從距地面高h(yuǎn)=2.5m處由靜止釋放,同時(shí)B球從地面上以v0=5m/s的速度豎直上拋,二者在同一直線上運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間后二者發(fā)生彈性正碰,之后B與地面發(fā)生正碰時(shí)在某裝置作用下迅速固定在地面上,已知兩球完全相同,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:107引用:3難度:0.5 -
2.如圖所示,光滑水平面上有兩個(gè)相同的光滑弧形槽,左側(cè)弧形槽靜止但不固定,右側(cè)弧形槽固定,兩個(gè)弧形槽底部均與水平面平滑連接。一個(gè)小球從左側(cè)槽距水平面高h(yuǎn)處自由下滑,已知小球質(zhì)量為m,弧形槽質(zhì)量均為2m,下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/28 1:0:7組卷:266引用:1難度:0.7 -
3.“打羽毛球”是一種常見(jiàn)的體育健身活動(dòng)。當(dāng)羽毛球以4m/s的水平速度飛來(lái)時(shí),運(yùn)動(dòng)員迅速揮拍以9m/s的水平速度迎面擊球,假設(shè)羽毛球和羽毛球拍的碰撞為彈性碰撞,且球拍的質(zhì)量遠(yuǎn)大于球的質(zhì)量,請(qǐng)估算羽毛球反彈的速度大小為( )
發(fā)布:2024/12/26 11:30:4組卷:103引用:2難度:0.8
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