20xx高考二輪復(fù)習(xí)動量守恒定律的應(yīng)用-碰撞問題典型例題-文庫吧
2025-04-01 12:21 本頁面
【正文】 的P點處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零。已知，重力加速度大小g＝10 m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失。求(1)B球第一次到達地面時的速度。(2)P點距離地面的高度?！窘馕觥?1)設(shè)球第一次到達地面時的速度大小為，由運動學(xué)公式有 ①將代入上式，得 ②(2)設(shè)、兩球碰撞前的速度分別為、碰撞后的速度分別為、。其中由運動學(xué)規(guī)律可得 ③由于碰撞時間極短，重力的作用可以忽略，兩球相碰前后的動量守恒，總動能保持不變。規(guī)定向下的方向為正，有動量守恒： ①機械能守恒：②①式變形得：③②式變形得：④④式除以③式得：⑤⑤式變形得： ⑥ 即⑦①式變形：⑦代入得⑧由運動學(xué)公式：⑨得。注意：⑧式所反應(yīng)的結(jié)果說明二者碰撞時求已經(jīng)從最高點向下運動了?！纠}3】如圖所示，在高h＝ m的光滑水平臺上，質(zhì)量為m的滑塊1靜止在平臺邊緣，碰后滑塊1以速度v1滑離平臺，并恰好沿光滑圓弧軌道BC的B點切線方向進入，軌道圓心O與平臺等高，圓心角θ＝60176。，軌道最低點C的切線水平，并與水平粗糙軌道CD平滑連接，距C點為L處豎直固定一彈性擋板，滑塊1與擋板發(fā)生彈性碰撞返回，滑塊1與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ＝，g＝10 m/s2。求：(1)速度v1的大??；(2)速度v0的大?。?3)為使滑塊1最終停在軌道CD上，L最小值應(yīng)為多大？【解析】 (1)滑塊1進入B時，解得＝3 m/s（1）根據(jù)動量守恒定律可得：又，解得(3)當(dāng)滑塊與彈性板碰撞后反彈再次回到B點時速度恰好為零，此時L最小，根據(jù)動能定理可得：解得?！纠}3】如圖所示，光滑曲面AB與動摩擦因數(shù)μ=。用細線栓一質(zhì)量m=1kg小球Q，細線長L=，細線的另一端懸于Q點的正上方O點。球Q在C點時，對C點無壓力。質(zhì)量與Q相等的小球P自高h=，在水平面上與球Q正碰，若碰撞過程中無機械能損失。已知sBC=，g=10m/s2，求：（1）P第一次與Q碰撞前的速度大小v0；（2）P與Q第一次碰撞后，小球Q上升的最大高度H；（3）小球P與Q最多能碰撞幾次？【答案】（1）4m/s（2）（3）四次【解析】（1）P球開始下滑到碰撞前的過程，運動動能定理得：代入數(shù)據(jù)可求得：v0=4m/s；（2）P球和Q球在碰撞過程中，取向右為正方向，由動量守恒定律和能量守恒定律得：由機械能守恒定律得：解得：vP=0，vQ=v0設(shè)P與Q第一次碰撞后小球Q上升的最大高度為H。對Q由機械能守恒定律得：聯(lián)立解得：H=；（3）以P球和Q球為系統(tǒng)，從P球開始
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