人教版選擇性必修第一冊-15彈性碰撞和非彈性碰撞-同步訓(xùn)練6(含解析)(編輯修改稿)
2025-04-05 06:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的速度向右運(yùn)動，在極短時(shí)間內(nèi)與原靜止的B車連接為一體，已知C與平板車表面的高度差為，為使C落到B上，求B的最小長度。20．如圖所示，小球A質(zhì)量為m，系在細(xì)線的一端，細(xì)線的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)到光滑水平面的距離為h。物塊B和C的質(zhì)量分別是4m和2m，物塊B與C與輕彈簧輕觸不拴接，置于光滑的水平面上，且物塊B位于O點(diǎn)正下方?，F(xiàn)拉動小球A使細(xì)線水平伸直，小球A由靜止釋放，運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)與物塊B發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短），反彈后上升到最高點(diǎn)時(shí)與水平面的距離為。小球A與物塊B、C均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求碰撞過程(1)物塊B受到的沖量大??；(2)碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能；(3)物塊C獲得最大速度。21．想必很多同學(xué)在游樂場玩過翻滾過山車這一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的娛樂項(xiàng)目，如圖甲所示。某物理興趣小組根據(jù)過山車的設(shè)計(jì)理念，重新設(shè)計(jì)了如圖丁所示的原理圖進(jìn)行玩具軌道設(shè)計(jì)。左側(cè)先用兩根光滑的細(xì)銅絲制成傾斜軌道，圓軌道部分底端兩側(cè)與水平地面相切，右有側(cè)用傾斜軌道連接，兩根銅絲間距離小于小球直徑，整個(gè)軌道固定在豎直平面內(nèi)。制作完成后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小球1自點(diǎn)由靜止釋放，沿斜軌道運(yùn)動后經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)，繼續(xù)運(yùn)動到圓軌道最低點(diǎn)，而后與停放在最低點(diǎn)右側(cè)水平軌道上的小球2發(fā)生彈性碰撞，碰撞后小球2繼續(xù)向前運(yùn)動經(jīng)過右側(cè)傾斜直軌道后從末端點(diǎn)拋出。已知鋼球1釋放點(diǎn)距離地面，圓軌道半徑，小球2質(zhì)量均為，右側(cè)傾斜直軌道部分與水平面間夾角為45176。，點(diǎn)距離地面高度，不計(jì)一切阻力。求：(1)小球1在經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；(2)兩小球碰撞后瞬間小球2的速度；(3)小球2從點(diǎn)拋出后距地面的最大距離；22．一質(zhì)量為m的物塊放在一質(zhì)量為4m的平板車上，在水平直公路上以速度v0一起做勻速直線運(yùn)動，物塊與平板車車廂前壁間的距離為d，因發(fā)生緊急情況，平板車突然緊急制動，車輪被抱死。已知物塊與車廂底板間的動摩擦因數(shù)為μ，平板車車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為3μ，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(1)平板車開始制動時(shí)，物塊和平板車的加速度大??；(2)若物塊和車廂前壁不發(fā)生碰撞，則d應(yīng)該滿足什么條件?(3)若平板車停止運(yùn)動后，物塊和車廂前壁發(fā)生碰撞，則d應(yīng)該滿足什么條件?(4)若平板車停止運(yùn)動前，物塊和車廂前壁發(fā)生碰撞，且碰撞時(shí)間極短，碰后物塊與車廂前壁不分開，求平板車從開始制動到停止的過程中，平板車運(yùn)動的距離。參考答案1．B【詳解】由于三球豎直方向的運(yùn)動情況相同，一定可以發(fā)生碰撞，可假設(shè)高度無窮大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互換，B、C發(fā)生第二碰撞后，由于B的質(zhì)量小于C的質(zhì)量，則B反向；B、A發(fā)生第三次碰撞后，B、A水平速度互換，A向左，B豎直下落，三球不再發(fā)生碰撞，所以最多能夠發(fā)生3次碰撞，故B正確，ACD錯誤。故選B?！军c(diǎn)睛】關(guān)鍵是A球做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，與B、C豎直方向的運(yùn)動情況相同，所以一定可以發(fā)生碰撞。2．A【詳解】根據(jù)彈性碰撞遵守動量守恒和機(jī)械能守恒，列出方程解得，故選A。3．D【詳解】A．、組成的系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，選項(xiàng)A錯誤；B．、及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯誤；C．彈簧最長時(shí)，兩球共速，則由動量守恒此時(shí)彈性勢能為選項(xiàng)C錯誤；D．當(dāng)彈簧再次回到原長時(shí)的速度最大，則由動量守恒定律解得選項(xiàng)D正確。故選D。4．B【詳解】由動量守恒定律和動能定理解得B正確，ACD錯誤。故選B。5．D【詳解】設(shè)AB兩球質(zhì)量分別為M和m，A球下落到最低點(diǎn)時(shí)的速度滿足解得 兩球相碰時(shí)滿足解得因M是m的100倍，則v2接近2v0；同理B和C碰后，C的速度接近于4v0；C和D碰后，D的速度接近于8v0=.故選D。6．B【詳解】若發(fā)生彈性碰撞，則由動量守恒m1v0=m1v1+m2v2由能量關(guān)系解得物體1碰撞后與碰撞前速度之比若發(fā)生完全非彈性碰撞，則由動量守恒m1v0=(m1+m2)v解得物體1碰撞后與碰撞前速度之比所以, 物體1碰撞后與碰撞前速度之比的取值范圍是故B正確，ACD錯誤。故選B。7．BD【詳解】AB．子彈、槍、人、車系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，子彈射擊前系統(tǒng)的總動量為零，子彈射入靶后總動量也為零，故小車仍然是靜止的。在子彈射出槍口到打入靶中的過程中，小車向右運(yùn)動，所以第n發(fā)子彈打入靶中后，小車應(yīng)停在原來位置的右方。待打完n發(fā)子彈后，小車將靜止不動，故A錯誤、B正確；CD．設(shè)子彈出口速度為v，車后退速度大小為v′，以向左為正，根據(jù)動量守恒定律，有：0=mv[M+（
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