20xx-20xx學(xué)年滬科版選擇性必修第一冊14美妙的守恒定律-課時作業(yè)1(含解析)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 表示）。18．如圖所示，abc是半徑為R的半圓形光滑固定軌道，直徑ac水平，b為軌道的最低點。一質(zhì)量為m的小球1從軌道最高點a由靜止釋放，在軌道最低點b與靜止的小球2發(fā)生正碰。第一次碰撞后小球1反向彈回，兩小球沿圓弧上升的最大高度均為。求：（1）第一次碰撞結(jié)束時，小球1和2的速度大??；（2）小球2的質(zhì)量。19．如圖所示，質(zhì)量為M的平板車靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量為m的小物塊位于平板車的左端。，另一端系一質(zhì)量也為m的小球?，F(xiàn)將小球拉至懸線與豎直方向成60176。角由靜止釋放，小球到達(dá)最低點時與小物塊的碰撞時間極短，且無能量損失，最后小物塊恰好離開平板車。，=2，重力加速度為g=10m/s2。求∶（1）小物塊離開平板車時的速度；（2）平板車的長度。20．如圖所示，O點用長為l=1m的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m=，細(xì)線能承受的最大拉力T=10N，O點正下方處固定一根釘子，MN為一拋物線形狀的管道（內(nèi)徑略大于小球半徑，內(nèi)壁鋪設(shè)粗糙棉布），M點位于O點正下方且切線水平，OM=1m，拋物線管道h=，s=3m，拋物線與粗糙平面NP在N點平滑連接，NP間動摩擦因數(shù)181。=，長度為L=，P點右側(cè)光滑，一彈簧右端固定在豎直擋板上，自由狀態(tài)下彈簧左端恰好位于P點，另有一與A相同的小球B置于N點，現(xiàn)將小球A拉至與豎直方向成θ=37186。由靜止釋放，細(xì)線擺至豎直位置時恰好斷裂，從M點進(jìn)入軌道，在水平軌道上與小球B碰撞后粘連在一起；兩球碰后立即撤去棉布，管道內(nèi)壁可視為光滑。已知彈簧壓縮到最短時彈性勢能Ep =，求：（1）小球擺至M點時的速度和間的距離；（2）管道阻力對小球做的功；（3）若小球A、B之間發(fā)生的是彈性碰撞，最終B球停在距N多遠(yuǎn)的位置。 參考答案1．D【詳解】A．規(guī)定小孩初始運動方向為正方向，由圖可知，碰后兩車一起向反方向運動，故碰撞前后小孩的運動方向發(fā)生了改變，故A錯誤；B．由圖可知，碰前瞬間小孩的速度為，大人的速度為，碰后兩人的共同速度為，設(shè)碰碰車的質(zhì)量為，由動量守恒定律有解得故B錯誤；C．碰前小孩與其駕駛的碰碰車的總動量為碰后總動量為由動量定理可知碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量為故其大小為，故C錯誤；D．由能量守恒定律可得碰撞過程中損失的機(jī)械能為故D正確。故選D。2．C【詳解】A．滑塊從O點開始運動到與墻壁碰撞的過程中，對滑塊由動能定理得代入數(shù)據(jù)可解得故A錯誤；B．取碰后的速度方向為正方向，則碰撞的過程中動量的變化量為代入數(shù)據(jù)得故B錯誤；C．由動量定理得代入數(shù)據(jù)解得故C正確；D．碰前由動量定理得代入數(shù)據(jù)解得碰后由動量定理得代入數(shù)據(jù)解得則全程所用的時間為故D錯誤。故選C。3．D【詳解】AB．小物塊從開始位置滑動到最后相對長木板靜止過程，小物塊與長木板組成的系統(tǒng)動量守恒，以v0的方向為正方向，則有mv0＝（m＋M）v2解得v2＝故AB錯誤；CD．小物塊從開始位置滑動到最左端的過程，小物塊與長木板組成的系統(tǒng)動量守恒，則有mv0＝（m＋M）v1解得v1＝由能量守恒定律，得Epm＋Q＋（m＋M）v12＝mv02Q＝FfL小物塊從開始位置滑動到最右端的過程中，由能量守恒定律，得Q′＋（m＋M）v22＝mv02Q′＝Ff（2L）聯(lián)立解得Epm＝Q′＝即彈簧的最大彈性勢能為Epm＝系統(tǒng)損失的機(jī)械能為ΔE＝Q′＝故C錯誤D正確。故選D。4．C【詳解】甲、乙兩球在碰撞過程中動量守恒，所以有p1＋p2＝p1′＋p2′即p1′＝2kgm/s。由于在碰撞過程中，不可能有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，只能是系統(tǒng)內(nèi)物體間機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化或一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此系統(tǒng)的機(jī)械能不會增加，所以有所以有 因為題目給出物理情景是“甲從后面追上乙”，要符合這一物理情景，就必須有即同時還要符合碰撞后乙球的速度必須大于或等于甲球的速度這一物理情景，即所以因此C選項正確。故選C。5．A【詳解】BD．對于碰撞問題要遵循三個規(guī)律：動量守恒定律、碰后系統(tǒng)的機(jī)械能不增加、碰撞過程要符合實際情況。本題屬于追及碰撞，碰前，后面小球的運動速度一定要大于前面小球的運動速度（否則無法實現(xiàn)碰撞）。碰后，前面小球的動量增大，后面小球的動量減小。減
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