高考物理壓軸題及高中物理初賽難題匯集一(編輯修改稿)
2025-05-14 13:06 本頁面
【文章內容簡介】 2mv1′=mvC′+2mv2′由能量守恒規(guī)律 由運動學公式 解得： vm=9.、如圖所示。一水平傳送裝置有輪半徑為R=m的主動輪Q1和從動輪Q2及傳送帶等構成。兩輪軸心相距8m，輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運送一袋面粉（可視為質點），已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為m＝，這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。 （1）當傳送帶以4m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端Q1正上方A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運送到Q2正上方的B端所用的時間為多少？（2）要想盡快將這袋面粉（初速度為零）由A端送到B端，傳送帶速度至少多大？（3）由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，這袋面粉（初速度為零）在傳送帶上留下的面粉痕跡最長能有多長？此時傳送帶的速度應滿足什么條件？ 解析：（1）面粉袋與傳送帶相對運動過程中所受摩擦力f=181。mg根據牛頓第二定律：若傳送帶的速度v=4m/s，則面粉袋加速運動的時間 t1＝ 在t1時間內的位移 其后以v=4m/s速度勻速運動 解得：t2= 所以運動總時間：t=t1＋t2= （2）要想時間最短，面粉袋應一直向B端勻加速運動 由此時傳送帶的速度 （3）傳送帶速度越大，“痕跡”越長。當面粉的痕跡布滿整條傳送帶時，痕跡達到最長。即痕跡長 在面粉袋由A端運動到B端的時間內痕跡達到最長，傳送帶運動的距離則傳送帶的速度 如圖所示，一木塊位于光滑的水平桌面上，木塊上固連一支架，木塊與支架的總質量為M．一擺球掛于支架上，擺球的質量為m，擺線的質量不計．初始時，整個裝置處于靜止狀態(tài)．一質量為m的子彈以大小為v0、方向垂直于圖面向里的速度射人擺球并立即停留在球內，擺球和子彈便一起開始運動．已知擺線最大的偏轉角小于900，在小球往返運動過程中擺線始終是拉直的，木塊未發(fā)生轉動．i．求擺球上升的最大高度．ii．求木塊的最大速率．iii．求擺球在最低處時速度的大小和方向．i．由于子彈射人擺球至停留在球內經歷的時間極短，可以認為在這過程中擺球僅獲得速度但無位移．設擺球（包括停留在球內的子彈）向前（指垂直于圖面向里）的速度為u，由動量守恒定律有mv0=2mu (l) 擺球以速度u開始向前擺動，木塊亦發(fā)生運動．當擺球上升至最高時，擺球相對木塊靜止，設此時木塊的速度為V，擺球上升的高度為h，因水平方向動量守恒以及機械能守恒有 2mu=(2m+M)V (2) (3)解（l）、（2）、（3）三式得 (4) ii．擺球升到最高后相對木塊要反向擺動．因為在擺球從開始運動到擺線返回到豎直位置前的整個過程中，擺線作用于支架的拉力始終向斜前方，它使木塊向前運動的速度不斷增大；擺線經過豎直位置后，直到擺線再次回到豎直位置前，擺線作用于支架的拉力將向斜后方，它使木塊速度減小，所以在擺線（第一次）返回到豎直位置的那一時刻，木塊的速度最大，方向向前以V’表示擺線位于豎直位置時木塊的速率，u’表示此時擺球的速度（相對桌面），當u39。 0，表示其方向水平向前，反之，則水平向后．因水平方向動量守恒以及機械能守恒，故有 (5) (6)解（1）、（5）、（6）三式可得擺線位于豎直位置時木塊速度的大小 (7) (8) (7）式對應于子彈剛射人擺球但木塊尚未運動時木塊的速度，它也是擺球在以后相對木塊往復運動過程中擺線每次由后向前經過豎直位置時木塊的速度；而題中要求的木塊的最大速率為（8）式，它也是擺球在以后相對木塊的往復運動過程中擺線每次由前向后經過豎直位置時木塊的速度．iii．在整個運動過程中，每當擺線處于豎直位置時，小球便位于最低處．當子彈剛射人擺球時，擺球位于最低處，設這時擺球的速度為u，由（l）式得 (9)方向水平向前．當擺球第一次回到最低處時，木塊速度最大，設這時擺球的速度為u39。，由 (l）、（5）、（6）三式和（8）式可得
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