2020屆高三高考物理復(fù)習(xí)培優(yōu)練習(xí)題:動(dòng)量守恒定律_第1頁(yè)
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動(dòng)量守恒定律一、選擇題1.[2019·湖北宜昌一中月考](多選)A、B兩物體在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng),如圖表示發(fā)生碰撞前后的v-t圖線,由圖線可以判斷()A.A、B的質(zhì)量比為3:2B.A、B作用前后總動(dòng)量守恒C.A、B作用前后總動(dòng)量不守恒D.A、B作用前后總動(dòng)能不變2.[2019·安徽模擬]如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊A與另一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰,碰后物塊B剛好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,已知物塊B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,與沙坑的距離為0.5m,g取10m/s2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn).則碰撞前瞬間A的速度為()A.0.5m/sB.1.0m/sC.1.5m/sD.2.0m/s3.[2019·四川瀘州檢測(cè)]如圖所示,光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的小球A、B,放在與左側(cè)豎直墻垂直的直線上,設(shè)B開始處于靜止?fàn)顟B(tài),A球以速度v朝著B運(yùn)動(dòng),設(shè)系統(tǒng)處處無(wú)摩擦,所有的碰撞均無(wú)機(jī)械能損失,則下列判斷正確的是()A.若m1=m2,則兩球之間有且僅有兩次碰撞B.若m1?m2,則兩球之間可能發(fā)生兩次碰撞C.兩球第一次碰撞后B球的速度一定是eq\f(v,2)D.兩球第一次碰撞后A球一定向右運(yùn)動(dòng)4.如圖所示,將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上,左側(cè)靠墻角,右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處由靜止開始落下,與半圓槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),并能從C點(diǎn)離開半圓槽,則以下結(jié)論中正確的是()A.球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒B.球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.球離開C點(diǎn)以后,將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)D.槽將與墻不會(huì)再次接觸5.如圖所示,大氣球質(zhì)量為100kg,載有質(zhì)量為50kg的人,靜止在空氣中距地面20m高的地方,氣球下方懸一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子,此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至地面,為了安全到達(dá)地面,則這繩長(zhǎng)至少應(yīng)為(不計(jì)人的高度,可以把人看作質(zhì)點(diǎn))()A.10m B.30m C.40m D.60m6.[2019·福建邵武七中聯(lián)考]如圖所示,一半徑為R、質(zhì)量為M的1/4光滑圓弧槽D,放在光滑的水平面上,將一質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止釋放,在下滑到B點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.以地面為參考系,小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地的速度v滿足eq\f(1,2)mv2=mgRB.以槽為參考系,小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)相對(duì)于槽的速度v′滿足eq\f(1,2)mv′2=mgRC.以地面為參考系,以小球、槽和地球?yàn)橄到y(tǒng),機(jī)械能守恒D.不論以槽或地面為參考系,小球、槽和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能均不守恒7.[2019·安徽滁州聯(lián)考](多選)一質(zhì)量為M的小船靜止在平靜的湖面上,船頭和船尾各站一位質(zhì)量均為m的游泳愛(ài)好者,兩人分別從船頭和船尾沿相反的方向躍入水中,則下列說(shuō)法中正確的有()A.若兩人同時(shí)以相等的速率躍入水中,則船仍保持靜止B.若兩人先后以相等的相對(duì)水的速率躍入水中,則船速等于0C.若兩人先后以相等的相對(duì)船的速率躍入水中,則船速等于0D.無(wú)論兩人如何躍入水中,船始終保持靜止8.[2019·黑龍江哈三中模擬](多選)小球A的質(zhì)量為mA=5kg,動(dòng)量大小為pA=4kg·m/s,小球A水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)與靜止的小球B發(fā)生彈性碰撞,碰后A的動(dòng)量大小為p′A=1kg·m/s,方向水平向右,則()A.碰后小球B的動(dòng)量大小為pB=3kg·m/sB.碰后小球B的動(dòng)量大小為pB=5kg·m/sC.小球B的質(zhì)量為15kgD.小球B的質(zhì)量為3kg9.[2019·河南信陽(yáng)統(tǒng)考](多選)如圖所示,三小球a、b、c的質(zhì)量都是m,都放于光滑的水平面上,小球b、c與輕彈簧相連且靜止,小球a以速度v0沖向小球b,碰后與小球b粘在一起運(yùn)動(dòng).在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()A.三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,總機(jī)械能不守恒B.三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,總機(jī)械能也守恒C.當(dāng)小球b、c速度相等時(shí),彈簧彈性勢(shì)能最大D.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小球c的動(dòng)能一定最大,小球b的動(dòng)能一定不為零10.[2019·安徽蕪湖模擬]如圖所示,總質(zhì)量為M帶有底座的足夠?qū)捒蚣苤绷⒃诠饣矫嫔?,質(zhì)量為m的小球通過(guò)細(xì)線懸掛于框架頂部O處,細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),已知M>m,重力加速度為g,某時(shí)刻小球獲得一瞬時(shí)速度v0,當(dāng)小球第一次回到O點(diǎn)正下方時(shí),細(xì)線拉力大小為()A.mgB.mg+eq\f(mv\o\al(2,0),L)C.mg+meq\f(2m2v\o\al(2,0),M+m2L)D.mg+meq\f(M-m2v\o\al(2,0),M+m2L)11.如圖所示,A、B兩個(gè)矩形木塊用輕彈簧和一條與彈簧原長(zhǎng)相等的輕繩相連,靜止在水平地面上,繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數(shù)為k,木塊A和木塊B的質(zhì)量均為m。現(xiàn)用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置,木塊A在此位置所受的壓力為F(F>mg),彈簧的彈性勢(shì)能為E,撤去力F后,下列說(shuō)法正確的是A.彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程中,彈簧彈力對(duì)A、B的沖量相同B.當(dāng)A速度最大時(shí),彈簧仍處于壓縮狀態(tài)C.當(dāng)B開始運(yùn)動(dòng)時(shí),A的速度大小為D.全程中,A上升的最大高度為12.如圖所示,一塊足夠長(zhǎng)的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序號(hào)是1、2、3、……、n的木塊,所有木塊的質(zhì)量均為m,與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同.開始時(shí),木板靜止不動(dòng),第1、2、3、……、n號(hào)木塊的初速度分別為v0、2v0、3v0、……、nv0,v0方向向右,木板的質(zhì)量與所有木塊的總質(zhì)量相等,最終所有木塊與木板以共同速度勻速運(yùn)動(dòng),則()A.所有木塊與木板一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度為B.所有木塊與木板一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度為C.若n=9,則第8號(hào)木塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度為D.若n=9,則第8號(hào)木塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度為13.如圖所示,在光滑的水平桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的滑環(huán).滑環(huán)上通過(guò)一根不可伸縮的輕繩懸掛著一個(gè)質(zhì)量為M的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),繩長(zhǎng)為L(zhǎng).將滑環(huán)固定時(shí),給物塊一個(gè)水平?jīng)_量,物塊擺起后剛好碰到水平桿;若滑環(huán)不固定時(shí),仍給物塊以同樣的水平?jīng)_量,則()A.給物塊的水平?jīng)_量為B.物塊上升的最大高度為C.物塊上升最高時(shí)的速度為D.物塊在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)繩的拉力3Mg14.如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圜弧軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點(diǎn)。已知小車質(zhì)量M=2m,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則滑塊從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中A.滑塊水平方向相對(duì)地面的位移大小為B.小車相對(duì)地面的位移大小為C.小車M的最大速度D.滑塊克服摩擦力做的功在數(shù)值上等于滑塊減少的機(jī)械能15.如圖固定在地面的斜面傾角為30°,物塊B固定在木箱A的上方,一起從a點(diǎn)由靜止開始下滑,到b點(diǎn)接觸輕彈簧,又壓縮至最低點(diǎn)c,此時(shí)將B迅速拿走,然后木箱A又恰好被輕彈簧彈回到a點(diǎn)。已知A質(zhì)量為m,B質(zhì)量為3m,a、c間距為L(zhǎng),重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是A.在A上滑的過(guò)程中,與彈簧分離時(shí)A的速度最大B.彈簧被壓縮至最低點(diǎn)c時(shí),其彈性勢(shì)能為0.8mgLC.在木箱A從斜面頂端a下滑至再次回到a點(diǎn)的過(guò)程中,因摩擦產(chǎn)生的熱量為1.5mgLD.若物塊B沒(méi)有被拿出,AB能夠上升的最高位置距離a點(diǎn)為L(zhǎng)/4三、解答題16.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B,質(zhì)量分別為,;兩者之間有一被壓縮的微型彈簧,A與其右側(cè)的豎直墻壁距離,如圖所示。某時(shí)刻,將壓縮的微型彈簧釋放,使A、B瞬間分離,兩物塊獲得的動(dòng)能之和為。釋放后,A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度取。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。(1)求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??;(2)物塊A、B中的哪一個(gè)先停止?該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少?(3)A和B都停止后,A與B之間的距離是多少?17.如圖所示,兩物體A和B并排靜置于高h(yuǎn)=0.8m的光滑水平桌面上,它們的質(zhì)量均為0.5kg。一顆質(zhì)量m=0.1kg的子彈以V0=100m/s的水平速度從左邊射入A,射穿A后繼續(xù)進(jìn)入B中,且當(dāng)子彈與B保持相對(duì)靜止時(shí),A和B都還沒(méi)有離開桌面。已知子彈在物體A和B中所受阻力一直保持不變。已知A的長(zhǎng)度為0.448m,A離開桌面后落地點(diǎn)到桌邊的水平距離為3.2m,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2。(1)求物體A和物體B離開桌面時(shí)的速度大小。(2)求子彈在物體B中穿過(guò)的距離。(3)為了使子彈在物體B中穿行時(shí)B不離開桌面,求物體B右端到桌邊的最小距離。18.有一傾角為θ的斜面,其底端固定一擋板M,另有三個(gè)木塊A、B和C,它們的質(zhì)量分別為,它們與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同。其中木塊A放于斜面上并通過(guò)一輕彈簧與擋板M相連,如圖所示,開始時(shí),木塊A靜止在P處,彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài),木塊B在Q點(diǎn)以初速度v0向下運(yùn)動(dòng),P、Q間的距離為L(zhǎng)。已知木塊B在下滑過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng),與木塊A相撞后立刻一起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連。它們到達(dá)一個(gè)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),木塊B向上運(yùn)動(dòng)恰好能回到Q點(diǎn)。若木塊A仍靜放于P點(diǎn),木塊C從Q點(diǎn)處開始以初速度向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷同樣過(guò)程,最后木塊C停在斜面的R點(diǎn),求:(1)木塊B與A相撞后瞬間的速度v1(2)彈簧第一次被壓縮時(shí)獲得的最大彈性勢(shì)能Ep(3)P、R間的距離L′的大小19.如圖所示,傾角θ=37°的傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶的長(zhǎng)度(兩軸心距離)s=15m。質(zhì)量m=1kg的小物體以初速度v0=2m/s從A端滑上皮帶,從B端滑上置于光滑水平面上質(zhì)量為M=3Kg,上表面為光滑圓弧的槽車(物塊由皮帶滑上槽車時(shí)無(wú)機(jī)械能損失)。已知物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8,求:(1)為使物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)能以最大速度滑上槽車,皮帶的傳送速度至少為多少?(2)物塊以最大速度滑上槽車后,能上升的最大高度?(3)若皮帶傳送速度為v,且滿足v>v0,寫出物體與皮帶因摩擦產(chǎn)生的熱量Q與v的關(guān)系式。20.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的趣味實(shí)驗(yàn)來(lái)研究碰撞問(wèn)題,用材料和長(zhǎng)度相同的不可伸長(zhǎng)的輕繩依次將N個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的小球懸掛于水平天花板下方,且相鄰的小球靜止時(shí)彼此接觸但無(wú)相互作用力,小球編號(hào)從左到右依次為1、2、3、…、N,每個(gè)小球的質(zhì)量為其相鄰左邊小球質(zhì)量的k倍(k<1).在第N個(gè)小球右側(cè)有一光滑軌道,其中AB段是水平的,BCD段是豎直面內(nèi)的半圓形,兩段光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接,半圓軌道的直徑BD沿豎直方向。在水平軌道的A端放置一與第N個(gè)懸掛小球完全相同的P小球,所有小球的球心等高?,F(xiàn)將1號(hào)小球由最低點(diǎn)向左拉起高度h,保持繩繃緊狀態(tài)由靜止釋放1號(hào)小球,使其與2號(hào)小球碰撞,2號(hào)小球再與3號(hào)小球碰撞….所有碰撞均為在同一直線上的正碰且無(wú)機(jī)械能損失。已知重力加速度為g,空氣阻力、小球每次碰撞時(shí)間均可忽略不計(jì)。求:(1)求1號(hào)小球與2號(hào)小球碰撞之前的速度v1的大??;(2)若共有N個(gè)小球,求P小球第一次碰撞后的速度vP的大?。?3)若N=6,當(dāng)半圓形軌道半徑R=128h/7,k=時(shí),求P小球第一次被碰撞后能運(yùn)動(dòng)的最大高度。21.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一傾角θ=37°的傳送帶,兩皮帶輪AB軸心之間的距離L=3.2m,沿順時(shí)針?lè)较蛞詖0=2m/s勻速運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量m=2kg的物塊P從傳送帶頂端無(wú)初速度釋放,物塊P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。物塊P離開傳送帶后在C點(diǎn)沿切線方向無(wú)能量損失地進(jìn)入半徑為m的光滑圓弧形軌道CDF,并沿軌道運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)F,與位于圓弧軌道最低點(diǎn)的物塊Q發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,物塊Q的質(zhì)量M=1kg,物塊P和Q均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,。求:(1)物塊P從傳送帶離開時(shí)的動(dòng)量;(2)傳送帶對(duì)物塊P做功為多少;(3)物塊P與物塊Q碰撞后瞬間,物塊P對(duì)圓弧軌道壓力大小的取值范圍。22.如圖所示為過(guò)山車簡(jiǎn)易模型,它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成,Q點(diǎn)為圓形軌道最低點(diǎn),M點(diǎn)為最高點(diǎn),圓形軌道半徑R=0.32m.水平軌道PN右側(cè)的水平地面上,并排放置兩塊長(zhǎng)木板c、d,兩木板間相互接觸但不粘連,長(zhǎng)木板上表面與水平軌道PN平齊,木板c質(zhì)量m3=2.2kg,長(zhǎng)L=4m,木板d質(zhì)量m4=4.4kg.質(zhì)量m2=3.3kg的小滑塊b放置在軌道QN上,另一質(zhì)量m1=1.3kg的小滑塊a從P點(diǎn)以水平速度v0向右運(yùn)動(dòng),沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)一周后進(jìn)入水平軌道與小滑塊b發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失.碰后a沿原路返回到M點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道壓力恰好為0.已知小滑塊b與兩塊長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ0=0.16,重力加速度g=10m/s2.(1)求小滑塊a與小滑塊b碰撞后,a和b的速度大小v1和v2;(2)若碰后滑塊b在木板c、d上滑動(dòng)時(shí),木板c、d均靜止不動(dòng),c、d與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少多大?(木板c、d與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(3)若不計(jì)木板c、d與地面間的摩擦,碰后滑塊b最終恰好沒(méi)有離開木板d,求滑塊b在木板c上滑行的時(shí)間及木板d的長(zhǎng)度.23.如圖所示,水平傳送帶兩輪間的距離L=30m,傳送帶以恒定的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩質(zhì)量分別為m1=4kg、m2=2kg的小滑塊P、Q用一根輕繩(未畫出)連接,中間夾著一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧(彈簧與物體不拴接),此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=54J,現(xiàn)把P、Q從傳送帶的最左端由靜止開始釋放,t1=2s時(shí)輕繩突然斷裂,瞬間彈簧恢復(fù)至原長(zhǎng)(不考慮彈簧的長(zhǎng)度的影響)。已知兩滑塊塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,求:(1)輕繩突然斷裂時(shí)兩滑塊的位移;(2)兩滑塊離開傳送帶的時(shí)間差。24.如圖所示,半徑R=2.8m的光滑半圓軌道BC與傾角的粗糙斜面軌道在同一豎直平面內(nèi),兩軌道間由一條光滑水平軌道AB相連,A處用光滑小圓弧軌道平滑連接,B處與圓軌道相切。在水平軌道上,兩靜止小球P,Q壓緊輕質(zhì)彈簧后用細(xì)線連在一起。某時(shí)刻剪斷細(xì)線后,小球P向左運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),小球Q沿圓軌道到達(dá)C點(diǎn);之后小球Q落到斜面上時(shí)恰好與沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的小球P發(fā)生碰撞。已知小球P的質(zhì)量ml=3.2kg,小球Q的質(zhì)量m2=1kg,小球P與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),剪斷細(xì)線前彈簧的彈性勢(shì)能EP=1.68J,小球到達(dá)A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)已和彈簧分離。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)小球Q運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度;(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;(3)小球Q離開圓軌道后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與小球P相碰。25.如圖,中空的水平圓形轉(zhuǎn)盤內(nèi)徑r=0.6m,外徑足夠大,沿轉(zhuǎn)盤某條直徑有兩條光滑凹槽,凹槽內(nèi)有A、B、D、E四個(gè)物塊,D、E兩物塊分別被鎖定在距離豎直轉(zhuǎn)軸R=1.0m處,A、B緊靠D、E放置兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩,每根繩長(zhǎng)L=1.4m,一端系在C物塊上,另一端分別繞過(guò)轉(zhuǎn)盤內(nèi)側(cè)的光滑小滑輪,穿過(guò)D、E兩物塊中間的光滑圓孔,系在A、B兩個(gè)物塊上,A、B、D、E四個(gè)物塊的質(zhì)量均為m=0.1㎏,C物塊的質(zhì)量=2.0kg,所有物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),(取重力加速度g=10m/s2),計(jì)算結(jié)果可用最簡(jiǎn)的分式與根號(hào)表示)(1)啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)速緩慢增大,求A、D以及B、E之間恰好無(wú)壓力時(shí)的細(xì)繩的拉力及轉(zhuǎn)盤的角速度;(2)停下轉(zhuǎn)盤后,將C物塊置于圓心O處,并將A、B向外測(cè)移動(dòng)使輕繩水平拉直,然后無(wú)初速度釋放A、B、C物塊構(gòu)成的系統(tǒng),求A、D以及B、E相碰前瞬間C物塊的速度;(3)碰前瞬間解除對(duì)D、E物塊的鎖定,若A、D以及B、E一經(jīng)碰撞就會(huì)粘在一起,且碰撞時(shí)間極短,求碰后C物塊的速度.26.如圖所示,質(zhì)量為mc=2mb的物塊c靜止在傾角均為α=300的等腰斜面上E點(diǎn),質(zhì)量為ma的物塊a和質(zhì)量為mb的物塊b通過(guò)一根不可伸長(zhǎng)的勻質(zhì)輕繩相連,細(xì)繩繞過(guò)斜面頂端的小滑輪并處于松馳狀態(tài),按住物塊a使其靜止在D點(diǎn),讓物塊b從斜面頂端C由靜止下滑,剛下滑到E點(diǎn)時(shí)釋放物塊a,細(xì)繩正好伸直且瞬間張緊繃斷,之后b與c立即發(fā)生完全彈性碰撞,碰后a、b都經(jīng)過(guò)t=1s同時(shí)到達(dá)斜面底端。已知A、D兩點(diǎn)和C、E兩點(diǎn)的距離均為l1=0.9m,E、B兩點(diǎn)的距離為l2=0.4m。斜面上除EB段外其余都是光滑的,物塊b、c與EB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=,空氣阻力不計(jì),滑輪處摩擦不計(jì),細(xì)繩張緊時(shí)與斜面平行,取g=10m/s2。求:(1)物塊b由C點(diǎn)下滑到E點(diǎn)所用時(shí)間。(2)物塊a能到達(dá)離A點(diǎn)的最大高度。(3)a、b物塊的質(zhì)量之比。27.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)兩物體A、B質(zhì)量均為m=10kg,它們之間用可遙控引爆的粘性炸藥粘連在一起,現(xiàn)使兩物體從光滑曲面(末端切線水平)上高度H=0.8m處由靜止釋放,到達(dá)底端時(shí)進(jìn)入水平傳送帶,隨即撤掉光滑曲面,傳送帶勻速向左傳動(dòng),速率為。已知兩物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,,按要求回到下列問(wèn)題:(1)若兩物體從傳送帶右端滑出,求皮帶輪間的距離s需滿足的條件;(2)若皮帶輪間的距離足夠大,求從兩物體滑上離開傳送帶的整個(gè)過(guò)程中,由于兩物體和傳送帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量Q;(3)若兩皮帶輪半徑r=10cm,間距為13.5m。當(dāng)兩物體滑上皮帶后經(jīng)過(guò)2s的那一時(shí)刻,用遙控器引爆粘性炸藥,此后兩物體分離,物體B恰好從傳送帶右端平拋飛出。若爆炸所用時(shí)間極短,可忽略不計(jì),爆炸所釋放的化學(xué)能80%轉(zhuǎn)化為兩物體的機(jī)械能,求爆炸所釋放的化學(xué)能E。29.如圖所示,質(zhì)量為2m的木板A靜止在光滑水平面上,其左端與固定臺(tái)階相距S,長(zhǎng)木板的右端固定一半徑為R光滑的四分之一圓弧,圓弧的下端與木板水平相切但不相連。質(zhì)量為m的滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度從圓弧的頂端沿圓弧下滑,當(dāng)B到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),B從A右端的上表面水平滑入同時(shí)撤走圓?。瓵與臺(tái)階碰撞無(wú)機(jī)械能損失,不計(jì)空氣阻力,A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,A足夠長(zhǎng),B不會(huì)從A表面滑出;重力加速度為g.試分析下列問(wèn)題:(1)滑塊B到圓弧底端時(shí)的速度大小v1;(2)A與臺(tái)階只發(fā)生一次碰撞,求S滿足的條件;(3)S在滿足(2)條件下,討論A與臺(tái)階碰撞前瞬間B的速度。30.在光滑的水平面上有一質(zhì)量M=2kg的木板A,其上表面Q處的左側(cè)粗糙,右側(cè)光滑,且PQ間距離L=2m,如圖所示;木板A右端擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧,在靠近木板左端的P處有一大小忽略不計(jì)質(zhì)量m=2kg的滑塊B.某時(shí)刻木板A以vA=1m/s的速度向左滑行,同時(shí)滑塊B以vB=5m/s的速度向右滑行,當(dāng)滑塊B與P處相距3L/4時(shí),二者剛好處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài).若在二者共同運(yùn)動(dòng)方向的前方有一障礙物,木板A與它相碰后仍以原速率反彈(碰后立即描去該障礙物),求:(1)B與A的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)滑塊B最終停在木板A上的位置.(g取10m/s2).31.如圖所示,傾角θ=37°的粗糙傳送帶與光滑水平面通過(guò)半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接,傳送帶始終以v=3m/s的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C滑塊的質(zhì)量為mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,(各滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)).A、B間夾著質(zhì)量可忽略的火藥.k為處于原長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧,兩端分別與B和C連接.現(xiàn)點(diǎn)燃火藥(此時(shí)間極短且不會(huì)影響各物體的質(zhì)量和各表面的光滑程度),滑塊A以6m/s水平向左沖出,接著沿傳送帶向上前進(jìn),已知滑塊A與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75,傳送帶與水平面足夠長(zhǎng),取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)滑塊A沿傳送帶向上能滑的最大距離?(2)滑塊B通過(guò)彈簧與C相互作用的過(guò)程中,彈簧又到原長(zhǎng)時(shí)B、C的速度?(3)滑塊A追上滑塊B時(shí)能粘住,試定量分析在A與B相遇的各種可能情況下,A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能范圍?32.如圖,水平面MN右端N處與水平傳送帶恰好平齊且很靠近,傳送帶以速率v=lm/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),水平部分長(zhǎng)度L=lm.物塊B靜止在水平面的最右端N處、質(zhì)量為mA=lkg的物塊A在距N點(diǎn)s=2.25m處以v0=5m/s的水平初速度向右運(yùn)動(dòng)、再與B發(fā)生碰撞并粘在一起,若B的質(zhì)量是A的k倍,A、B與水平面和傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.2、物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),取g=l0m/s2.(1)求A到達(dá)N點(diǎn)與B碰撞前的速度大??;(2)求碰撞后瞬間AB的速度大小及碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能;(3)討論k在不同數(shù)值范圍時(shí),A、B碰撞后傳送帶對(duì)它們所做的功W的表達(dá)式33.(19分)如圖所示,一個(gè)物塊A(可看成質(zhì)點(diǎn))放在足夠長(zhǎng)的平板小車B的右端,A、B一起以v0的水平初速度沿光滑水平面向左滑行.左邊有一固定的豎直墻壁,小車B與墻壁相碰,碰撞時(shí)間極短,且碰撞前、后無(wú)動(dòng)能損失.已知物塊A與小車B的水平上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.(1)若A、B的質(zhì)量均為m,求小車與墻壁碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物塊A所受摩擦力的沖量大小和方向;(2)若A、B的質(zhì)量比為k,且k<1,求物塊A在小車B上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中物塊A對(duì)地的位移大??;(3)若A、B的質(zhì)量比為k,且k=2,求小車第一次與墻壁碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程所經(jīng)歷的總時(shí)間.34.質(zhì)量為M的小車置于水平面上。小車的上表面由1/4圓弧和平面組成,車的右端固定有一不計(jì)質(zhì)量的彈簧,圓弧AB部分光滑,半徑為R,平面BC部分粗糙,長(zhǎng)為,C點(diǎn)右方的平面光滑?;瑝K質(zhì)量為m,從圓弧最高處A無(wú)初速下滑(如圖),與彈簧相接觸并壓縮彈簧,最后又返回到B相對(duì)于車靜止。求:(1)BC部分的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)彈簧具有的最大彈性勢(shì)能;(3)當(dāng)滑塊與彈簧剛分離時(shí)滑塊和小車的速度大小.35.如下圖所示,光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P,右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略,傳送帶水平部分NQ的長(zhǎng)度L=8m,皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。MN上放置兩個(gè)質(zhì)量都為m=1kg的小物塊A、B,它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。開始時(shí)A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,其彈性勢(shì)能Ep=16J?,F(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,并迅速移走彈簧。取g=10m/s2。(1)求物塊B被彈開時(shí)速度的大小;(2)求物塊B在傳送帶上向右滑行的最遠(yuǎn)距離及返回水平面MN時(shí)的速度vB′;(3)A與P相碰后靜止。當(dāng)物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘接在一起向右滑動(dòng),要使A、B連接體恰好能到達(dá)Q端,求P對(duì)A做的功。36.如圖,光滑水平地面上有一質(zhì)量為M的小車,車上表面水平且光滑,車上裝有半徑為R的光滑四分之一圓環(huán)軌道,圓環(huán)軌道質(zhì)量不計(jì)且與車的上表面相切,質(zhì)量為m的小滑塊從跟車面等高的平臺(tái)以v0的初速度滑上小車(v0足夠大,以至滑塊能夠滑過(guò)與環(huán)心O等高的b點(diǎn)),試求:(1)滑塊滑到b點(diǎn)瞬間小車的速度;(2)滑塊從滑上小車至滑到環(huán)心O等高的b點(diǎn)過(guò)程中,車的上表面和環(huán)的彈力共對(duì)滑塊做了多少功;(3)小車所能獲得的最大速度.37.如圖所示,質(zhì)量M=10kg,上表面光滑的足夠長(zhǎng)木板在水平拉力F=50N作用下,以v0=5m/s初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們質(zhì)量均為m=1kg,將一鐵塊無(wú)初速地放在木板最右端,當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L=1m時(shí)。又無(wú)初速地在木板最右端放上第二個(gè)鐵塊,只要木板運(yùn)動(dòng)了L=1m就在木板最右端無(wú)初速放一鐵塊。求:(1)第一個(gè)鐵塊放上后,木板運(yùn)動(dòng)lm時(shí),木板獲得多大動(dòng)量?(2)最終有幾個(gè)鐵塊能留在木板上?(3)最后一個(gè)鐵塊與木板右端距離多大?(g=10m/s2)38.如圖,質(zhì)量為M、長(zhǎng)L=1.5m,右端帶有豎直彈性檔板的木板B靜止在光滑水平面上。一質(zhì)攝為m的小木塊A(視為質(zhì)點(diǎn)).以v0=4m/s的水平速度滑上B的左端,經(jīng)過(guò)一次與檔板的碰撞,最后停在B的表面上。已知A與B上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,A與擋板碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,忽略碰撞時(shí)間,取g=10m/s2,求的取值范圍。39.兩個(gè)質(zhì)量都是=0.4kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上,一顆質(zhì)量為=0.1kg的子彈以=140m/s的水平速度射向,如圖所示.射穿后,進(jìn)入并同一起運(yùn)動(dòng),測(cè)得、落點(diǎn)到桌邊緣的水平距離=1∶2,求:(1)沙箱離開桌面的瞬時(shí)速度;(2)子彈在砂箱?中穿行時(shí)系統(tǒng)一共產(chǎn)生的熱量.40.如圖所示,質(zhì)量均為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的A.B兩物體,B物體靜止在水平地面上的N點(diǎn),左邊有豎直墻壁,右邊在P點(diǎn)與固定的半徑為R的1/4光滑圓弧槽相切,MN=NP=R。物體A與水平面間的摩擦力可忽略不計(jì),物體B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5?,F(xiàn)讓A物體以水平初速度v0(v0未知)在水平地面上向右運(yùn)動(dòng),與物體B發(fā)生第一次碰撞后,物體B恰能上升到圓弧槽最高點(diǎn)Q,若物體A與豎直墻壁間、物體A與物體B間發(fā)生的都是彈性碰撞,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:(1)物體A的初速度v0;(2)物體AB最終停止運(yùn)動(dòng)時(shí)AB間的距離L。參考答案1.答案:ABD解析:物體A、B碰撞過(guò)程所受外力為零,作用前后總動(dòng)量守恒,故B正確,C錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mA×6m/s+mB×1m/s=mA×2m/s+mB×7m/s,則mA:mB=3:2,故A正確;A、B作用前總動(dòng)能為eq\f(1,2)mA×(6m/s)2+eq\f(1,2)mB×(1m/s2)=mA·eq\f(55,3)(m/s)2,作用后總動(dòng)能為eq\f(1,2)mA×(2m/s)2+eq\f(1,2)mB×(7m/s)2=mA·eq\f(55,3)(m/s)2,可見作用前后總動(dòng)能不變,故D正確.2.答案:C解析:碰撞后B做勻減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得-μ·2mgx=0-eq\f(1,2)·2mv2,代入數(shù)據(jù)解得v=1m/s,A與B組成的系統(tǒng)在碰撞過(guò)程中水平方向的動(dòng)量守恒,選取向右為正方向,則mv0=mv1+2mv,由于沒(méi)有機(jī)械能損失,則eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)·2mv2,聯(lián)立可得v0=1.5m/s,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確.3.答案:A解析:設(shè)A球和B球第一次碰撞后速度分別為v1和v2,取向左為正方向.根據(jù)動(dòng)量守恒定律得m1v=m1v1+m2v2①根據(jù)機(jī)械能守恒定律得eq\f(1,2)m1v2=eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)②解得v1=eq\f(m1-m2,m1+m2)v,v2=eq\f(2m1,m1+m2)v③若m1=m2,則得v1=0,v2=v,即A與B碰撞后交換速度,當(dāng)B球與墻壁碰后以速度v2返回,并與A球發(fā)生第二次碰撞,之后B靜止,A向右運(yùn)動(dòng),不再發(fā)生碰撞,所以兩球之間有且僅有兩次碰撞,故A正確;若m1?m2,則得v1≈-v,v2≈0,兩球之間只能發(fā)生一次碰撞,故B錯(cuò)誤;兩球第一次碰撞后,B球的速度為v2=eq\f(2m1,m1+m2)v,不一定是eq\f(v,2),與兩球的質(zhì)量關(guān)系有關(guān),故C錯(cuò)誤;兩球第一次碰撞后A球的速度為v1=eq\f(m1-m2,m1+m2)v,當(dāng)m1>m2時(shí),v1>0,碰后A球向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)m1=m2時(shí),v1=0,碰后A球靜止,當(dāng)m1<m2時(shí),v1<0,碰后A球向右運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.4.答案:D解析:球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,半圓槽對(duì)球的支持力沿半徑方向指向圓心,而球?qū)Π雸A槽的壓力方向相反指向左下方,因?yàn)橛胸Q直墻擋住,所以半圓槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng),可見,該過(guò)程中,球與半圓槽在水平方向受到外力作用,動(dòng)量并不守恒,而由球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒;從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,球?qū)Π雸A槽的壓力方向指向右下方,所以半圓槽要向右推動(dòng)物塊一起運(yùn)動(dòng),因而球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng):一個(gè)是沿半圓槽的圓周運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是與半圓槽一起向右運(yùn)動(dòng),球所受支持力方向與速度方向并不垂直,此過(guò)程中,因?yàn)橛形飰K擋住,球與半圓槽在水平方向動(dòng)量并不守恒,在球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程,水平方向上動(dòng)量也不守恒,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合速度方向并不是豎直向上的,所以此后球做斜上拋運(yùn)動(dòng),即選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)槿^(guò)程中,整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量,最終槽將與墻不會(huì)再次接觸,選項(xiàng)D正確.5.B【解析】人與氣球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)人的速度v1,氣球的速度v2,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,以人與氣球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,以向下為正方向,由動(dòng)量守恒得:m1v1-m2v2=0,則,,,則繩子長(zhǎng)度L=s氣球+s人=10m+20m=30m,即繩子至少長(zhǎng)30m長(zhǎng),故選B。【點(diǎn)睛】本題為動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,屬于人船模型的類別,關(guān)鍵要找出人和氣球的速度關(guān)系和繩子長(zhǎng)度與運(yùn)動(dòng)路程的關(guān)系.6.答案:C解析:質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止釋放,在下滑到B點(diǎn)的過(guò)程中,小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)小球?qū)Φ厮俣却笮関2,槽對(duì)地速度大小為v1,兩速度方向相反,有Mv1=mv2,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,有mgR=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)+eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1),A錯(cuò)誤,C正確;以槽為參考系,小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)相對(duì)于槽的速度大小v′=v1+v2,則eq\f(1,2)mv′2=eq\f(1,2)m(v1+v2)2=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)+mv1v2,eq\f(1,2)mv′2-mgR=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+mv1v2-eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1)=eq\f(1,2)v1(mv1+mv2)>0,B錯(cuò)誤;該系統(tǒng)只有重力做功,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒,D錯(cuò)誤.7.答案:AB解析:兩個(gè)人和船組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,開始總動(dòng)量為零,不管誰(shuí)先躍入水中,若兩人相對(duì)水的速率相等,則有0=mv-mv+Mv′,可知v′=0,故A、B正確;若兩人先后以相等的相對(duì)船的速率躍入水中,可知兩人相對(duì)水的速度大小不等,根據(jù)動(dòng)量守恒定律知,船速不為0,故C、D錯(cuò)誤.8.答案:AD解析:規(guī)定向右為正方向,碰撞過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,所以有pA=p′A+pB,解得pB=3kg·m/s,A正確,B錯(cuò)誤;由于A、B是彈性碰撞,所以沒(méi)有機(jī)械能損失,故eq\f(p\o\al(2,A),2mA)=eq\f(p′\o\al(2,A),2mA)+eq\f(p\o\al(2,B),2mB),解得mB=3kg,C錯(cuò)誤,D正確.9.答案:ACD解析:在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,三球與彈簧組成的系統(tǒng)的合外力為零,系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒,a與b碰撞過(guò)程中機(jī)械能減少,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)小球b、c速度相等時(shí),彈簧的壓縮量或伸長(zhǎng)量最大,彈簧彈性勢(shì)能最大,故C正確;當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小球c的動(dòng)能一定最大,根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律可知,小球b的動(dòng)能不為零,故D正確.10.答案:B解析:設(shè)小球第一次回到O點(diǎn)正下方時(shí),小球與框架的速度分別為v1和v2.取水平向右為正方向,由題可知,小球、框架組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,即mv0=mv1+Mv2,eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2),解得v1=eq\f(m-M,m+M)v0,v2=eq\f(2m,m+M)v0.當(dāng)小球第一次回到O點(diǎn)正下方時(shí),以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,由牛頓第二定律得T-mg=meq\f(v1-v22,L),解得細(xì)線的拉力T=mg+eq\f(mv\o\al(2,0),L),B正確.11.BD【解析】A、由于沖量是矢量,彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程中,彈簧彈力對(duì)A、B的沖量大小相等,方向相反,故A錯(cuò)誤。B、當(dāng)A受力平衡時(shí)速度最大,即彈簧的彈力大小等于A木塊的重力,此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),故B正確。C、設(shè)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)A的速度為v,繩子繃緊瞬間A、B共同速度為v1,A、B共同上升的最大高度為h,A上升的最大高度為H,彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程中根據(jù)能量守恒有:E=mg+m繩子繃緊瞬間根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mv=2mv1AB共同上升過(guò)程中根據(jù)能量守恒有:(m+m)=(m+m)gh聯(lián)立解得B開始運(yùn)動(dòng)時(shí),A的速度大小為:v1=全程中,A上升的最大高度H=,故C錯(cuò)誤,D正確。故選:B、D【點(diǎn)睛】本題細(xì)繩和彈簧相連的連接體,要利用根據(jù)能量守恒解決問(wèn)題,關(guān)鍵是繩子繃緊瞬間動(dòng)量守恒。12.AC【解析】AB:根據(jù)動(dòng)量守恒有:,解得:故A正確B錯(cuò)誤CD:設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間,第1塊木塊與木板的速度相同,設(shè)此時(shí)木板的速度為,則:對(duì)第1個(gè)木塊:對(duì)木板:,聯(lián)立解得:設(shè)再經(jīng)過(guò)時(shí)間,第2塊木塊與木板的速度相同,設(shè)此時(shí)木板的速度為,則:對(duì)第2個(gè)木塊:對(duì)木板和第1個(gè)木塊:,解得:再經(jīng)過(guò)時(shí)間,第3塊木塊與木板的速度相同,設(shè)此時(shí)木板的速度為,則:對(duì)第3個(gè)木塊:對(duì)木板和第1、2個(gè)木塊:,……再經(jīng)過(guò)時(shí)間,第k塊木塊與木板的速度相同,設(shè)此時(shí)木板的速度為,則:對(duì)第k個(gè)木塊:對(duì)木板和第1、2、3…、k-1個(gè)木塊:,解得:,將代入:故C正確D錯(cuò)誤13.ABD【解析】A、設(shè)物塊剛受到水平?jīng)_量后速度為v0,滑環(huán)固定時(shí),根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:,可得,故給物塊的水平?jīng)_量為,選項(xiàng)A正確。B、C、滑環(huán)不固定時(shí),物塊初速度仍為v0,在物塊擺起最大高度h時(shí),它們速度都為v,在此過(guò)程中物塊和滑環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,水平方向動(dòng)量守恒,則:Mv0=(m+M)v,;由以上各式可得:,,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D、對(duì)m、M組成系統(tǒng),當(dāng)M第一次回到最低點(diǎn)時(shí)由動(dòng)量守恒和能量守恒知速度仍然為v0,在最低點(diǎn)由牛頓第二定律可知,可得拉力T=3Mg;故D正確。故選ABD?!军c(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,要注意明確小球擺到最高時(shí),兩物體有共同的速度,系統(tǒng)只是水平動(dòng)量守恒,總動(dòng)量并不守恒.14.AC【解析】A、B、設(shè)全程小車相對(duì)地面的位移大小為s,滑塊水平方向相對(duì)地面的位移為x,滑塊與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒且滿足人船模型:x+s=R+L,,已知M=2m,解得:,,故A正確,B錯(cuò)誤.C、滑塊剛滑到B點(diǎn)時(shí)小車受到滑塊的壓力一直做正功,小車的速度達(dá)到最大,取水平向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒分別得,,解得;故C正確.D、滑塊從B點(diǎn)開始和車相對(duì)滑動(dòng),滑動(dòng)摩擦力對(duì)滑塊做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理知滑塊克服摩擦力做的功等于滑塊減少的動(dòng)能;全過(guò)程滑塊減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)生熱;D錯(cuò)誤.故選AC.【點(diǎn)睛】本題主要考查系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和能量守恒的問(wèn)題,要注意系統(tǒng)的總動(dòng)量并不守恒,只是水平方向動(dòng)量守恒。運(yùn)用動(dòng)量守恒定律列式時(shí)要注意位移的參照物是地面.15.BC【解析】對(duì)木箱A下滑和上滑過(guò)程,運(yùn)用功能原理列式,可分析若物塊B沒(méi)有被拿出,彈簧能否將整體彈回a點(diǎn).在A、B一起下滑的過(guò)程中,速度最大時(shí)的位置合力為零.根據(jù)功能關(guān)系求彈簧上端在最低點(diǎn)c時(shí)其彈性勢(shì)能以及摩擦產(chǎn)生的熱量.【詳解】A.在A上滑的過(guò)程中,與彈簧分離是彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的時(shí)候,之前A已經(jīng)開始減速,故分離時(shí)A的速度不是最大,A錯(cuò)誤;B.設(shè)彈簧上端在最低點(diǎn)c時(shí),其彈性勢(shì)能為Ep,在A、B一起下滑的過(guò)程中,由功能關(guān)系有4mgLsinθ=μ?4mgLcos30°+Ep,將物塊B拿出后木箱A從c點(diǎn)到a點(diǎn)的過(guò)程,由功能關(guān)系可得Ep=mgLsinθ+μmgLcos30°聯(lián)立解得Ep=0.8mgL,故B正確;C.由分析可得,木箱A從斜面頂端a下滑至再次回到a點(diǎn)的過(guò)程中,摩擦生熱D.若AB一起能返回的距離大于彈簧原長(zhǎng),則有,解得,但不知道與彈簧原長(zhǎng)的關(guān)系,故無(wú)法確定,故D錯(cuò)誤?!军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握功與能的關(guān)系,明確能量是如何轉(zhuǎn)化的.解題時(shí),采用分段法列式.16.(1)vA=4.0m/s,vB=1.0m/s;(2)B先停止;0.50m;(3)0.91m;【解析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??;很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),并且易知是B先停下,至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處,則需要根據(jù)計(jì)算確定,結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果;再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞,也需要通過(guò)計(jì)算確定,結(jié)合空間關(guān)系,列式求解即可?!驹斀狻浚?)設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB,以向右為正,由動(dòng)量守恒定律和題給條件有①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s,vB=1.0m/s(2)A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等,設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前,已經(jīng)有一個(gè)物塊停止,此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t,B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。,則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi),A可能與墻發(fā)生彈性碰撞,碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng),碰撞并不改變A的速度大小,所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生,A在時(shí)間t內(nèi)的路程sA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m,sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞,但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞,此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處,兩物塊之間的距離s為s=0.25m+0.25m=0.50m⑨(3)t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),假設(shè)它能與靜止的B碰撞,碰撞時(shí)速度的大小為vA′,由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′,由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng),B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止,B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離17.(1)8m/s;10m/s(2)0.006m(3)0.041m【解析】【詳解】(1)研究A平拋過(guò)程x=vth=gt2得到vA=8m/s研究子彈進(jìn)入A到剛剛穿過(guò)A的過(guò)程(A,B一直共速)利用系統(tǒng)動(dòng)量守恒列mv0=2MvA+mv1解得v1=20m/s再研究子彈進(jìn)入B的過(guò)程MvA+mv1=(M+m)vB解得vB=10m/s(2)子彈在物塊B中穿行的過(guò)程中,由能量守恒

子彈在物塊A中穿行的過(guò)程中,由能量守恒

聯(lián)立解得:f=1000N,LB=0.006m.

即子彈在物塊B中穿行的距離0.006m(3)子彈在物塊A中穿行的過(guò)程中,物塊A在水平桌面上的位移為s1,根據(jù)動(dòng)能定理有:

fs1=(M+M)vA2解得s1=0.032m子彈在物塊B中穿行的過(guò)程中,物塊B在水平桌面上的位移s2,根據(jù)動(dòng)能定理得:

fs2=MvB2?MvA2

解得s2=0.009m物塊B到桌邊的最小距離:Smin=s1+s2

ssim=0.041m【點(diǎn)睛】利用功能關(guān)系和動(dòng)量守恒解題時(shí)一定要選好狀態(tài),分析清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程,然后正確選擇研究對(duì)象列方程求解,這類問(wèn)題有一定難度,能夠很好的考查學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力.18.(1)(2)(3)【解析】木塊B下滑做勻速直線運(yùn)動(dòng),有①(2分)B和A相撞前后,總動(dòng)量守恒,②(2分)由①式可知在木塊壓縮彈簧的過(guò)程中,重力對(duì)木塊所做的功與摩擦力對(duì)木塊所做的功大小相等,因此彈簧被壓縮而具有的最大彈性勢(shì)能等于開始?jí)嚎s時(shí)兩木塊的總動(dòng)能。E=mv(2分)設(shè)兩木塊向下壓縮彈簧的最大長(zhǎng)度為S,兩木塊被彈簧彈回到P點(diǎn)時(shí)的速度為V2,則③(2分)兩木塊在P點(diǎn)處分開后,木塊B上滑到Q點(diǎn)的過(guò)程:④(2分)木塊C與A碰撞前后,總動(dòng)量守恒,⑤(2分)設(shè)木塊C和A壓縮彈簧的最大長(zhǎng)度為,兩木塊被彈簧回到P點(diǎn)時(shí)的速度為,則⑥(2分)木塊C與A在P點(diǎn)處分開后,木塊C上滑到R點(diǎn)的過(guò)程:⑦(2分)∵木塊B和A壓彈簧的初動(dòng)能木塊C和A壓縮彈簧的初動(dòng)能即,因此彈簧前后兩次的最大壓縮量相等,即⑧(2分)聯(lián)立①至⑧式,解得⑨(3分)19.(1)v=4m/s(2)h=0.6m(3)Q=32v-96(v>4m/s)Q=8×(4v-v2-4)(v<4m/s)【解析】【詳解】(1)為使物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)能以最大速度滑上槽車,則物塊在傳送帶上一直被加速,到達(dá)頂端時(shí)與傳送帶共速,根據(jù)牛頓第二定律:解得a=0.4m/s2,則傳送帶的最小速度也就是物塊的最大速度v為:(2)物塊上升到最大高度時(shí)與小車共速,由動(dòng)量守恒定律:由能量關(guān)系:聯(lián)立解得h=0.6m(3)若v>4m/s,則物塊在傳送帶上一直被加速,加速度為a=0.4m/s,加速的時(shí)間根據(jù)即解得,此時(shí)物體與傳送帶摩擦生熱:若v<4m/s,則物塊先在傳送帶上先向上加速,后勻速,加速度為a=0.4m/s2加速的時(shí)間此時(shí)物體與傳送帶摩擦生熱:【點(diǎn)睛】此題物理過(guò)程較多,涉及到的研究對(duì)象也較多;關(guān)鍵是能挖掘隱含條件,知道物體到達(dá)頂端速度最大時(shí)一直被加速;到達(dá)斜槽有最愛(ài)高度時(shí)與斜槽共速;知道求解摩擦生熱的公式:Q=f?x.20.(1)(2)(3)【解析】【詳解】(1)設(shè)1號(hào)小球的質(zhì)量為m1,碰前的速度為v1,對(duì)于1號(hào)小球由h高運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程,根據(jù)機(jī)械能守恒:m1gh=m1v12

解得:v1=(2)設(shè)1號(hào)、2號(hào)小球碰撞后的速度分別為v1′和v2,取水平向右為正方向,對(duì)1、2號(hào)小球碰撞過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律:由能量關(guān)系:同理可推知N號(hào)小球與P碰前速度,N號(hào)小球與P碰撞交換速度vP=vN解得(3)由(2)的結(jié)果知道P球的初速度,設(shè)P小球在軌道CD之間脫離軌道,P球被碰撞后脫離軌道時(shí)有:P小球由A到脫離軌道有:上升的高度:H=R+Rsinθ+h′聯(lián)立解得【點(diǎn)睛】本題是利用動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒聯(lián)合解決一維碰撞問(wèn)題的典型例子,其中由1號(hào)球的速度歸納第N號(hào)球的速度是關(guān)鍵,而且也是難點(diǎn).21.(1)8kgm/s,方向與水平方向成斜向右下;(2)-22.4J;(3)【解析】(1)物塊在未到達(dá)與傳送帶共速之前,所受摩擦力方向沿傳送帶向下,由牛頓第二定律得:解得所需時(shí)間沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的位移當(dāng)物塊的速度與傳送帶共速后,由于,所以物塊所受摩擦力方向沿傳送帶向上,由牛頓第定律得:解得a2=2m/s2物塊以加速度以運(yùn)動(dòng)的距離為:設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶底端的速度為,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v12=v02+2a2x2解得則動(dòng)量為P=mv1=,方向與水平方向成斜向右下(2)物塊從頂端到底端,根據(jù)動(dòng)能定理:可知傳送帶對(duì)物塊做功為:W=(3)設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的速度為,由動(dòng)能定理得解得若物塊與物塊發(fā)生完全彈性碰撞,并設(shè)物塊碰撞后的速度為,物塊Q碰撞后的速度為,則兩物塊的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,碰撞前后動(dòng)能之和不變;解得若物塊與物塊發(fā)生完全非彈性碰撞,則解得所以物塊的速度范圍為:在點(diǎn)由牛頓第二定律得:解得:物塊碰撞后間對(duì)圓弧軌道的壓力為,由牛頓第三定律可得:22.(1),(2)(3),【解析】(1)根據(jù)題意可知:小滑塊a碰后返回到M點(diǎn)時(shí):小滑塊a碰后返回到M點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能守恒:代入數(shù)據(jù),解得:v1=4m/s取水平向右為正方向,小滑塊a、b碰撞前后:動(dòng)量守恒:m1v0=-m1v1+m2v2機(jī)械能守恒:代入數(shù)據(jù),解得:v0=9.2m/s,v2=5.2m/s(2)若b在d上滑動(dòng)時(shí)d能靜止,則b在c上滑動(dòng)時(shí)c和d一定能靜止解得(3)小滑塊b滑上長(zhǎng)木板c時(shí)的加速度大小:此時(shí)兩塊長(zhǎng)木板的加速度大?。毫钚』瑝Kb在長(zhǎng)木板c上的滑行時(shí)間為t,則:時(shí)間t內(nèi)小滑塊b的位移兩塊長(zhǎng)木板的位移且x1-x2=L解得:t1=1s或(舍去)b剛離開長(zhǎng)木板c時(shí)b的速度b剛離開長(zhǎng)木板c時(shí)d的速度d的長(zhǎng)度至少為x:由動(dòng)量守恒可知:解得:v=2m/s解得:x=1.4m點(diǎn)睛:本題考查了動(dòng)量守恒與能量守恒相結(jié)合的問(wèn)題,在運(yùn)用動(dòng)量守恒時(shí)要注意公式的矢量性,在運(yùn)用能量守恒時(shí)要注意系統(tǒng)內(nèi)有什么樣的能量。23.(1)2m;(2)5.125s;【解析】試題分析:輕繩斷前,兩滑塊先做勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律求得加速度,由速度公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,由位移公式求出勻加速的位移;繩斷到彈簧處于原長(zhǎng)的過(guò)程,PQ系統(tǒng)動(dòng)量守恒,能量守恒求兩滑塊的速度。對(duì)兩滑塊分別研究,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分段求離開傳送帶的時(shí)間,從而求得時(shí)間差。(1)繩子斷前對(duì)PQ整體:解得:a=1m/s2假設(shè)繩子斷前P、Q一直加速:假設(shè)成立可見:(2)繩斷到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程,P、Q與彈簧系統(tǒng)動(dòng)量、能量守恒,則:解得:,繩斷后P向左運(yùn)動(dòng):可見P從右側(cè)掉落P向左減速為零時(shí)間:P向右加速到傳送帶速度:,P向右勻速直到掉下:解得:tp4=5.125sQ向右減速到傳送帶速度:解得:tQ2=4sQ向右勻速直到掉下:解得:tQ3=1s時(shí)間差:【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是要分析清楚滑塊的運(yùn)動(dòng)情況,按時(shí)間順序計(jì)算分析,運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式逐段研究物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。24.(1)(2)(3)【解析】(1)兩小球彈開的過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律得:①由機(jī)械能守恒定律得:②由①②兩式可得:,小球Q沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律可得:解得:,(2)小球P在斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度為,由牛頓第二定律得:,解得:故上升的最大高度為:(3)設(shè)兩小球相遇點(diǎn)距離A點(diǎn)為x,從A點(diǎn)上升到兩小球相遇所用的時(shí)間為t,小球P沿斜面下落的加速度為,則:,解得:小球P上升到最高點(diǎn)的時(shí)間:,則:解得:。25.(1)12.5N,(2)(3)【解析】試題分析:AB在細(xì)繩拉力作用下做,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。C在拉力作用下處于平衡態(tài),結(jié)合輕繩上的拉力大小相等可求細(xì)繩的拉力及轉(zhuǎn)盤的角速度;輕繩水平拉直,然后無(wú)初速度釋放,A、B、C物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,結(jié)合關(guān)聯(lián)速度的知識(shí),可求C物塊的速度;碰前瞬間解除對(duì)D、E物塊的鎖定,由動(dòng)量定理可求C物塊的速度。(1)C物塊保持靜止故,,對(duì)A、B兩個(gè)物塊角速度(2)設(shè)碰前A、B速度大小為,C的速度大小為,由繩長(zhǎng)不變可知:系統(tǒng)下落過(guò)程中機(jī)械能守恒:由幾何關(guān)系h=0.8m得:(3)設(shè)碰后A、D的速度大小為,C的速度大小為由繩長(zhǎng)不變?cè)O(shè)繩上拉力的沖量大小為I,由于碰撞時(shí)間極短,繩子拉力遠(yuǎn)大于重力。對(duì)C物塊運(yùn)用動(dòng)量定理:對(duì)A、D運(yùn)用動(dòng)量定理:得:【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵:(1)利用系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律,解決繩子連接的問(wèn)題時(shí),注意繩兩端速度的分解;(2)熟練應(yīng)用動(dòng)量定理解決相關(guān)問(wèn)題。26.0.6;0.578;15/16【解析】本題考查物體沿斜面的運(yùn)動(dòng),以及碰撞;需運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)量及能量守恒、動(dòng)量定理等知識(shí)。(1)物塊b在斜面上光滑段CE運(yùn)動(dòng)的加速度為由解得:(2)取沿AC方向?yàn)檎较颍?,解得a沿斜面上滑距離有所以物塊a能到達(dá)離A點(diǎn)的最大高度(3)設(shè)繩斷時(shí)物塊b的速度為,b與c相碰后b的速度為,c的速度為,則聯(lián)立解得因的方向沿斜面向下,故的方向沿斜面向下,的方向沿斜面向上。在EB段上的加速度為,物塊b在EB段上作勻速運(yùn)動(dòng)。和c相碰后b先向上滑再下滑到E點(diǎn)時(shí)的速度仍為,則代入數(shù)據(jù),得解得的大小為物塊b剛下滑到E點(diǎn)時(shí)的速度為若取,則的大小為,與事實(shí)不符,所以舍去。取,則,方向沿斜面向下。設(shè)細(xì)繩對(duì)物塊a和b的沖量大小為I,由解得點(diǎn)睛:繩繃緊瞬間,對(duì)兩端物體的沖量大小相等。27.(1)小于8m(2)490J(3)50J【解析】試題分析:若不啟動(dòng)引爆裝置,AB整體在光滑曲面上下滑時(shí),只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律求出AB剛滑到曲面底端時(shí)的速度.研究AB在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,由動(dòng)量定理求得滑行時(shí)間,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解AB在水平傳送帶上運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離s.根據(jù)相對(duì)位移求由于摩擦而增加的內(nèi)能Q,研究AB從開始到爆炸位置的過(guò)程,由動(dòng)能定理求出AB的速度.對(duì)于爆炸過(guò)程,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律列式.根據(jù)B到傳送帶右端時(shí)對(duì)傳送帶無(wú)壓力,分析物體B的受力情況,知道重力提供向心力,由此求出B的速度.聯(lián)立可求得d。(1)AB下滑到皮帶上的速度為v,由機(jī)械能守恒定律解得;設(shè)皮帶輪間的距離最小值為即皮帶輪間的距離需滿足的條件:(2)物體向右減速到零的時(shí)間為t1,物體向左加速到與皮帶達(dá)到共速的時(shí)間為,則,物體向右減速到零的時(shí)間內(nèi)相對(duì)皮帶滑行的距離為,物體向左加速到與皮帶達(dá)到同速的時(shí)間內(nèi)相對(duì)皮帶滑行的距離為,則,則從兩物體滑上到離開傳送帶的整個(gè)過(guò)程中,由于兩物體和傳送帶間的摩擦產(chǎn)生了熱量;(3)兩物體滑上皮帶后經(jīng)過(guò)2s的那一時(shí)刻的速度為,滑行的距離為x,則物體B恰好從傳送帶右端平拋飛出,則物體B對(duì)應(yīng)的速度,解得炸藥爆炸后瞬間物體AB對(duì)應(yīng)的速度分別為、,則,解得根據(jù)動(dòng)量守恒定律解得爆炸后物體AB所獲得的機(jī)械能為E解得爆炸所釋放的化學(xué)能。點(diǎn)晴:對(duì)于傳送帶類題目要注意因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能等于摩擦力與相對(duì)位移間的乘積,要準(zhǔn)確分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,抓住爆炸的基本規(guī)律:動(dòng)量守恒定律。29.(1)(2)(3)或【解析】試題分析:(1)滑塊B從釋放到最低點(diǎn),機(jī)械能守恒,取水平面為零勢(shì)面,由機(jī)械能守恒定律得:①由①解得:②(2)設(shè)A與臺(tái)階碰撞前瞬間,A、B的速度分別為vA和vB,由動(dòng)量守恒定律得:③若A與臺(tái)階只碰撞一次,碰撞后必須滿足:④對(duì)A應(yīng)用動(dòng)能定理:⑤聯(lián)立③④⑤解得:⑥即A與臺(tái)階只能碰撞一次的條件是:(3)設(shè)S=時(shí),A左端到臺(tái)階板前瞬間,A、B恰好達(dá)到共同速度,由動(dòng)量守定律得:⑦對(duì)A應(yīng)用動(dòng)能定理:⑧聯(lián)立⑦⑧得:討論:(i)當(dāng)即時(shí),AB共速后A才與擋板碰撞.由⑦式可得A與臺(tái)階碰撞前瞬間的A、B的共同速度為:即A與臺(tái)階碰撞前瞬間B的速度為:(ii)當(dāng)即時(shí),AB共速前A就與臺(tái)階碰撞,對(duì)A應(yīng)用動(dòng)能定理有:由上式解得A與臺(tái)階碰撞前瞬間的速度:設(shè)此時(shí)B的速度為,由動(dòng)量守恒定律得:由上式解得:考點(diǎn):考查動(dòng)量守恒定律;機(jī)械能守恒定律.【名師點(diǎn)睛】本題木塊在小車上滑動(dòng)的類型,分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)量守恒列方程,對(duì)于單個(gè)物體運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解位移,都是常用的思路,要加強(qiáng)這方面的練習(xí),提高解決綜合問(wèn)題的能力.30.(1)0.6;(2)0.17m【解析】試題分析:①木板A與障礙物發(fā)生碰撞前、后兩個(gè)過(guò)程中,木板和滑塊系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解(1)設(shè)M、m共同速度為v,定水平向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mvB-MvA=(M+m)v①解得:v=2m/s對(duì)A、B組成的系統(tǒng),由能量守恒MvA2+mvB2?(M+m)v2=μmgL③代入數(shù)據(jù)得μ=0.6(2)木板A與障礙物發(fā)生碰撞后以原速率反彈,假設(shè)B向右滑行并與彈簧發(fā)生相互作用,當(dāng)A、B再次處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),兩者的共同速度為u,在此過(guò)程中,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、能量守恒.由動(dòng)量守恒定律得mv-Mv=(M+m)u④u=0設(shè)B相對(duì)A的路程為S,由能量守恒得(M+m)v2=μmgs⑤代入數(shù)據(jù)得s=m由于s>L,所以B滑過(guò)Q點(diǎn)并與彈簧相互作用,然后相對(duì)A向左滑動(dòng)到Q點(diǎn)左邊,設(shè)離Q點(diǎn)距離為s1.s1=s?L=0.17m點(diǎn)睛:本題結(jié)合彈簧問(wèn)題考查了動(dòng)量守恒和功能關(guān)系的應(yīng)用,分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵,應(yīng)用動(dòng)能定理與動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律可以解題。31.(1)x1=1.5m(2)m/sm/s(3)A、B、C及彈簧系統(tǒng)機(jī)械能范圍:9.18J≤E≤13.5J【解析】本題考查動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒等知識(shí),要注意過(guò)程的選取及臨界情況的分析。(1)滑塊A沿傳送帶向上的運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理得:代入數(shù)據(jù)解得:x1=1.5m(2)炸藥爆炸過(guò)程,對(duì)A和B系統(tǒng),設(shè)B獲得的速度為vB,有:-mAvA+mBvB=0解得:vB=3m/sB與C相互作用,根據(jù)動(dòng)量守恒得:根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:=+解得:m/sm/s(3)A返回水平面的速度等于傳送帶的速度,m/s追上滑塊B前,滑塊B的速度在-0.6m/s與3m/s間變化A粘住B時(shí),m/s,機(jī)械能損失最大,則,得:v′=0.6m/s此時(shí)m/sA、B、C及彈簧系統(tǒng)機(jī)械能的最小值:Emin=mCv+(mA+mB)v′2=9.18JA粘住B時(shí),m/s,機(jī)械能損失最小,△E損=0A、B、C及彈簧系統(tǒng)機(jī)械能的最大值Emax=+=13.5JA、B、C及彈簧系統(tǒng)機(jī)械能范圍:9.18J≤E≤13.5J點(diǎn)睛:碰撞分彈性碰撞和非彈性碰撞,要注意完全非彈性碰撞損失的能量最多。32.(1)4m/s(2);(3)見解析;【解析】(1)設(shè)碰撞前A的速度為v1.由動(dòng)能定理得,解得:(2)設(shè)碰撞后A、B速度為v2,且設(shè)向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得,解得:由系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化與守恒可得,解得:(3)①如果AB能從傳送帶右側(cè)離開,必須滿足:,解得:傳送帶對(duì)它們所做的功②當(dāng)v2≤v時(shí)有:k≥3即AB先減速到0再返回,到傳送帶左端時(shí)速度仍為v2;這個(gè)過(guò)程傳送帶對(duì)AB所做的功③當(dāng)1≤k<3時(shí),AB沿傳送帶向右減速到速度為零,再向左加速,當(dāng)速度與傳送帶速度相等時(shí)與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)到傳送帶的左端。在這個(gè)過(guò)程中傳送帶對(duì)AB所做的功,解得:點(diǎn)睛:整體滑上傳送帶后運(yùn)動(dòng)情況的各種可能性分析是解題的關(guān)鍵。33.(1),方向水平向右;(2);(3)【解析】試題分析:(1)設(shè)小車B與墻碰撞后物塊A與小車B所達(dá)到的共同速度大小為,設(shè)向右為正方向,則由動(dòng)量守恒定律得:解得:(2分)對(duì)物塊A,由動(dòng)量定理得摩擦力對(duì)物塊A的沖量(2分),沖量方向水平向右.(1分)(2)設(shè)A和B的質(zhì)量分別為km和m,小車B與墻碰撞

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