動量綜合計(jì)算題-文庫吧
2025-03-09 12:56 本頁面
【正文】 水平面上，物塊C緊靠擋板不粘連，另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度v0從右向左與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短可忽略不計(jì)，（所有過程都是在彈簧彈性限度范圍內(nèi)）求：(1)A、B碰后瞬間各自的速度； (2)彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長最長時彈性勢能之比． 1如圖，水平地面和半圓軌道面均光滑，質(zhì)量M=1kg的小車靜止在地面上，小車上表面與R=．現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=，二者共速時滑塊剛好在小車的最右邊緣，此時小車還未與墻壁碰撞，當(dāng)小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，滑塊則離開小車進(jìn)入圓軌道并順著圓軌道往上運(yùn)動，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=，g取10m/s2 ．求： (1)小車與墻壁碰撞前的速度大小v1； (2)小車需要滿足的長度L； (3)請判斷滑塊能否經(jīng)過圓軌道的最高點(diǎn)Q，說明理由． 教師用2017年5月25日高中物理試卷一、計(jì)算題（共5題；共25分） 在光滑的水平地面上靜止著一質(zhì)量M=，一個質(zhì)量m=（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=4m/s的速度，從木板左端滑上，一段時間后，又從木板上滑下（不計(jì)木塊滑下時的機(jī)械能損失），兩物體仍沿直線繼續(xù)向前運(yùn)動，從木塊與木板剛剛分離開始計(jì)時，經(jīng)時間t= ， 兩物體之間的距離增加了s=3m ， 已知木塊與木板的動摩擦因數(shù)μ=，求薄木板的長度． 【答案】設(shè)木塊與木板分離后速度分別為vv2 ， 規(guī)定木塊的初速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻胢v0=mv1+Mv2而v1﹣v2=s/t解得v1=2m/s ， v2=1m/s由功能關(guān)系得μmgd= mv02﹣ mv12﹣ Mv22代入數(shù)據(jù)解得：d= 【考點(diǎn)】動量守恒定律 【解析】?【分析】木塊和木板系統(tǒng)在水平方向不受外力，動量守恒，根據(jù)動量守恒定律和已知條件列式即可求出分離瞬間各自的速度；然后根據(jù)功能關(guān)系列式即可以求出木板的長度． 如圖所示，粗糙的水平面上靜止放置三個質(zhì)量均為m的小木箱，相鄰兩小木箱的距離均為l ． 工人用沿水平方向的力推最左邊的小術(shù)箱使之向右滑動，逐一與其它小木箱碰撞．每次碰撞后小木箱都牯在一起運(yùn)動．整個過程中工人的推力不變，最后恰好能推著蘭個木箱勻速運(yùn)動．已知小木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ ， 重力加速度為g ． 設(shè)彈性碰撞時間極短，小木箱可視為質(zhì)點(diǎn)．求：第一次碰撞和第二次碰撞中木箱損失的機(jī)械能之比． 【答案】解答：最后三個木箱勻速運(yùn)動，由平衡條件得：F=3μmg ， 水平力推最左邊的木箱時，根據(jù)動能定理有：（F﹣μmg）l= mv12﹣0，木箱發(fā)生第一次彈性碰撞，以向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：mv1=2mv2 ， 彈性碰撞中損失的機(jī)械能為：△E1= mv12﹣ ?2mv22 ， 第一次碰后，水平力推兩木箱向右運(yùn)動，根據(jù)動能定理有（F﹣2μmg）l= ?2mv32﹣ ?2mv22 ， 木箱發(fā)生第二次彈性碰撞，以向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：2mv3=3mv4 ， 彈性碰撞中損失的機(jī)械能為：△E2= ?2mv32﹣ ?3mv42 ， 聯(lián)立解得木箱兩次彈性碰撞過程中損失的機(jī)械能之比為： ；答：第一次彈性碰撞和第二次彈性碰撞中木箱損失的機(jī)械能之比為3：2． 【考點(diǎn)】動量守恒定律，彈性碰撞 【解析】【分析】木塊彈性碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動能定理求出物體彈性碰撞前的速度，應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律求出彈性碰撞過程損失的機(jī)械能，然后求出損失的機(jī)械能之比． 如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量為4m、長為L的木板右端緊靠豎直墻壁，與墻壁不粘連．質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平速度v0滑上木板左端，滑到木板右端時速度恰好為零．現(xiàn)小滑塊以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，以原速率彈回，剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下，求 的值． 【答案】解：小滑塊以水平速度v0右滑時，由動能定理有：－fL＝0－ mv02小滑塊以速度v滑上木板到運(yùn)動至碰墻時速度為v1 ， 由動能定理有：－fL＝ mv1(2)－ mv2滑塊與墻碰后至向左運(yùn)動到木板左端，此時滑塊、木板的共同速度為v2 ， 由動量守恒有：mv1＝（m＋4m）v2由總能量守恒可得：fL＝ mv12－ （m＋4m）v22上述四式聯(lián)立，解得： ＝ 答： 的值為 【考點(diǎn)】動量守恒定律 【解析】【分析】動量守恒定律。 如圖，三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平直軌道上．現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0 ， 一段時間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以 v0、 v0的速度向右運(yùn)動，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動．滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值．兩次碰撞時間均極短．求B、C碰后瞬間共同速度的大小． 【答案】解：設(shè)滑塊是質(zhì)量都是m，A與B碰撞前的速度為vA ， 選擇A運(yùn)動的方向?yàn)檎较?，碰撞的過程中滿足動量守恒定律，得：mvA=mvA′+mvB′設(shè)碰撞前A克服軌道的阻力做的功為WA ， 由動能定理得：設(shè)B與C碰撞前的速度為vB ， 碰撞前B克服軌道的阻力做的功為WB ， 由于質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平直軌道上，滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值，所以：WB=WA設(shè)B與C碰撞后的共同速度為v，由動量守恒定律得：mvB″=2mv聯(lián)立以上各表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)解得： 答：B、C碰后瞬間共同速度的大小是 ． 【考點(diǎn)】動量守恒定律
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