高二物理第十四题是一道选择题,考察的是动量守恒定律的应用,正确答案是C。
相关例题:
有一个质量为m的小球,在光滑的水平面上以初速度v0开始运动,碰到一个大小与小球相等的木块并被弹回。已知木块对小球的冲量大小为I,则碰撞过程中木块受到小球撞击的平均力大小为( )
A. mv0/I
B. mv0^2/I
C. mv0
D. mv0^2/I
解题过程:
1. 碰撞过程满足动量守恒,以小球原来的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0 = (m + m)v
2. 由于木块受到小球的撞击后获得速度v,因此小球受到的冲量大小为I = m(v - v0),根据动量定理得:
Ft = mv - ( - mv0)
3. 碰撞过程中木块受到小球撞击的平均力大小为F = frac{mv - ( - mv0)}{t} = frac{mv + mv0}{t} = frac{mv0 + mv}{t}。
根据选项可知,只有选项D中的表达式F = frac{mv0^2}{I}符合上述表达式,因此正确答案为D。
总结:在解决此类问题时,需要仔细分析碰撞过程的特点,根据动量守恒定律和动量定理建立表达式,并选择合适的表达式求解。
高二物理第十四题解题思路:
1. 根据牛顿第二定律和向心力公式列方程求解。
2. 半径为R,线速度为v,则周期为T=2πR/v。
例题:
一颗人造卫星在离地面高为h的高空绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求:
1. 人造卫星的线速度大小v。
2. 人造卫星向心加速度的大小a。
分析:
1. 人造卫星在离地面高为h的高空绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解线速度大小。
2. 根据向心加速度公式求解向心加速度的大小。
解答:
1. 由万有引力提供向心力得:
$Gfrac{Mm}{(R+h)^{2}} = mfrac{v^{2}}{R+h}$
解得:$v = sqrt{frac{GM}{R + h}}$
由黄金代换得:$v = sqrt{frac{gR^{2}}{R + h}}$
2. 由向心加速度公式得:$a = frac{v^{2}}{R + h} = frac{gR^{2}}{(R + h)^{2}}$
高二物理第十四题是一道关于动量守恒定律的应用题目。解题思路如下:
首先,根据题目描述确定研究对象,可以是人、物或系统,明确研究对象才能更好分析运动过程。其次,根据题目描述,分析研究过程中是否存在碰撞,是否存在能量损失,这些因素都影响着动量守恒定律的适用条件。接下来,根据动量守恒定律,即物体的质量和速度的乘积保持不变,列方程求解。最后,根据题目要求进行讨论,如碰撞前后系统总动能是否减少等问题。
以下是一份相关例题和常见问题:
例题:在光滑的水平地面上有两个质量相同的小球A和B,它们之间有一根轻杆相连。已知A球在水平面上以某一初速度向右运动,当轻杆突然发生水平向左的转动时,则两球的运动情况是( )
A. A球的速度不变,B球的速度逐渐减小
B. A球的速度逐渐减小,B球的速度逐渐增大
C. A球和B球的总动能不变
D. A球和B球的总动能逐渐减小
常见问题:在动量守恒定律的应用中,需要注意哪些问题?
答:在动量守恒定律的应用中,需要注意以下几点:
1. 明确研究对象,分析研究过程,确定适用条件;
2. 正确应用动量守恒定律,注意矢量性;
3. 讨论碰撞前后系统总动能是否减少等问题;
4. 正确分析临界状态,建立物理模型。
对于这道题来说,由于水平面光滑,无能量损失,因此A球和B球组成的系统动量守恒。由于轻杆的作用,B球的速度会逐渐减小,而A球的速度也会随之减小。但是因为系统只有这两个物体,所以总动能不会发生变化。
希望以上内容对你有帮助。