20xx年高考物理第六章第三課時動量和能量解析-資料下載頁
2025-03-15 03:46本頁面
【正文】 量守恒定律，得m2v0=(m1+m2)v③設(shè)兩球碰撞后上升的最大高度為h，由機械能守恒守律，得 (m1+m2)v2=(m1+m2)gh④由②③④三式解得h=⑤答案：(1） (2) 10.（廣東湛江二模）兩個質(zhì)量都是M= kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上，一顆質(zhì)量為m= kg的子彈以v0=140 m/s的水平速度射向A，進入B并同B一起運動，測得A、B落點到桌邊緣的水平距離sA：sB=1：2，求子彈在砂箱A、B中穿行時系統(tǒng)一共產(chǎn)生的熱量Q.解析:設(shè)子彈入射過程，使A獲得速度v1,B獲得速度v2，子彈穿過A時速度為v3.子彈入射A過程，子彈A、B水平方向不受外力作用，動量守恒，則mv0=mv3+2Mv1①子彈射入B過程，子彈與B水平方向不受外力作用，動量守恒.mv3+Mv1=(m+M)v2②A、B離開桌面后做平拋運動，因高度相同，空中運動時間相等.sA：sB=v1:v2=1:2③子彈入射過程，系統(tǒng)動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q=mM (M+m) ④聯(lián)立①②③得v1= m/s=10 m/sv2=2v1=20 m/s代入④得Q=860 J.答案:860 J、C的連線方向向B球運動，相碰后A與B黏合在一起，然后連接B、C的細線受到擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離，脫離彈簧后C的速度為v0.(1)求彈簧所釋放的彈性勢能ΔEP。(2)若使小球A以初速度v向B小球運動，小球C在脫離彈簧后的速度為2v0,則A球的初速度v應(yīng)為多大？解:（1）設(shè)小球A與B、C相碰后速度為v1,由動量守恒得mv0=3mv1彈簧彈開AB和C后，設(shè)AB速度為v1′，由動量和機械能守恒得3mv1=2mv1′+mv0ΔEp+ 3m = 2mv1′2+ m 聯(lián)立解得ΔEp=m .(2)設(shè)小球A以初速度v與B、C相碰后速度為v2,由動量守恒mv=3mv2彈簧彈開AB和C后，設(shè)AB速度為v2′，由動量守恒和機械能守恒得3mv2=2mv2′+m2v0ΔEp+ 3m = 2mv2′2+ m(2v0)2由于彈簧壓縮時的彈性勢能不變，解得v=4v0,v=8v0，經(jīng)檢驗v=8v0不合題意，小球C在脫離彈簧后的速度為2v0，則A球的初速度v應(yīng)為4v0.答案：(1)m （2）4v0，質(zhì)量為3 m的足夠長木板C靜止在光滑水平面上，質(zhì)量均為m的兩個小物體A、B放在C的左端，A、B間相距s0，現(xiàn)同時對A、B施加水平向右的瞬時沖量而使之分別獲得初速度v0和2v0，若A、B與C之間的動摩擦因數(shù)分別為μ和2μ，則（1）最終A、B、C的共同速度為多大？（2）求運動過程中A的最小速度？（3）A與B最終相距多遠？（4）整個過程中A、B與木板C因摩擦所產(chǎn)生的熱量之比為多大？解析:(1)由于A、B、C三個物體構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，所以由動量守恒定律可得mv0+2mv0=5mv最終A、B、C的共同速度為v=.(2)設(shè)經(jīng)t時間A與C恰好相對靜止，此時A的速度最小，設(shè)為vAC，此時B的速度為vB,由動量守恒和動量定理得mv0+2mv0=4mvAC+mvBμmgt=m(vACv0)(μmg+2μmg)t=3mvAC解得vAC= vB=v0.（3）在A與C相對靜止前，三個物體的加速度大小分別為A、B做勻減速運動，C做勻加速運動；在A與C相對靜止后，三個物體的加速度大小又分別為當(dāng)A、C相對靜止后，A、C做勻加速運動，B做勻減速運動，、B相對于地面的位移分別為sA=sB=所以，A與B最終相距Δs=s0+sBsA=s0+.(4)設(shè)整個運動過程中A相對于C滑行距離為s，則B相對于C滑行的距離為s+Δss0，由動能定理得μmgs+2μmg(s+Δss0)= m+m(2v0)2 (m+m+3m)v2QA=μmgsQB=2μmg(s+Δss0)解得s=整個過程中A、B與木板C因摩擦所產(chǎn)生的熱量之比為.0 （2）vAC0v0=vB(3)s0 (4)5：27
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