雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降-高三物理

题目简介

雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降-高三物理

题目详情

雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降距离后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为。此后每经过同样的距离后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次为......(设各质量为已知量)。不计空气阻力。
(1)若不计重力,求第次碰撞后雨滴的速度
(2)若考虑重力的影响,
a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度
b.求第n次碰撞后雨滴的动能
题型:计算题难度:中档来源:不详

答案

(1) (2)a.     b.

试题分析:1)不计重力,全过程中动量守恒,
    得
(2)若考虑重力的影响,雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动,碰撞瞬间动量守恒
a.第1次碰撞前,根据机械能守恒
 ,
第1次碰撞后 
 
b. 第2次碰撞前 
   
第2次碰撞后,

同理,第3次碰撞后  
…………
n次碰撞后  
动能  
点评:难题。本题主要用了两个知识点即动量守恒和机械能守恒,碰撞前后动量守恒,下落过程中机械能守恒,属于重复多过程问题。

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