人教版選擇性必修第一冊(cè)-15彈性碰撞和非彈性碰撞-同步訓(xùn)練4(含解析)-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:19本頁(yè)面
【正文】 a，位移為大小x，時(shí)刻速度大小為，由得 時(shí)刻物塊的速度大于木板的速度，所以物塊繼續(xù)以加速度a減速，設(shè)時(shí)刻之后木板的加速度為，有得 故后木板做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過(guò)物塊的速度等于木板的速度，則解得 設(shè)在時(shí)間內(nèi)木板和物塊的位移分別為和，于是 所以木板的最小長(zhǎng)度為 (3)物塊和木板達(dá)到共同速度后一起減速，設(shè)加速度為，位移為解得 木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，其右端距離豎直墻17．(1) ；(2) ；(3) 【詳解】(1)A球由靜止釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落h高度后細(xì)線剛好拉直由機(jī)械能守恒定律有得細(xì)線拉直后，沿線方向速度減為0，垂直細(xì)線方向速度為此后A球做圓周運(yùn)動(dòng)，由機(jī)械能守恒得(2)A與B發(fā)生彈性碰撞，設(shè)A球碰后速度為由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可得解得(3)A與B碰后電荷量平分，B球帶電量為；B球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為和，下落高度分別為和，由可知由平拋規(guī)律有解得由牛頓第二定律解得18．(1)96J；(2)；(3)見(jiàn)解析【詳解】(1)對(duì)P由機(jī)械能守恒定律得解得炸藥爆炸瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則得解得則炸藥引爆后P和Q獲得的總機(jī)械能為；(2)Q從B到C，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解得Q與長(zhǎng)木板作用過(guò)程中動(dòng)量守恒，則解得由能量守恒得木板的長(zhǎng)度為(3)①若在共速后撞上，則與水平方向動(dòng)量守恒，假設(shè)上升的最大高度不超過(guò)圓弧最高點(diǎn)，則有由能量守恒定律得解得則剛好到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)②若還沒(méi)有共速前已經(jīng)撞上，則由動(dòng)能定理得解得最終、水平方向動(dòng)量守恒解得則由能量守恒定律得解得19．(1)；(2)當(dāng)時(shí)，A與臺(tái)階碰撞前瞬間的速度為，當(dāng)時(shí)A與臺(tái)階碰撞前瞬間的速度為【詳解】(1)設(shè) A與臺(tái)階碰撞前的速度分別為vA和vB,根據(jù)動(dòng)量守恒則有若A與臺(tái)階只碰撞一次，碰撞后必須滿足根據(jù)動(dòng)能定理得聯(lián)立解得(2) 設(shè)時(shí)，A左端到臺(tái)階前瞬間，AB恰好達(dá)到共同速度，由動(dòng)量守恒得根據(jù)動(dòng)能定理得聯(lián)立得當(dāng)，AB共速后A與臺(tái)階碰撞。A與臺(tái)階碰撞前瞬間的速度當(dāng)時(shí)，AB共速前A就與臺(tái)階碰撞，則A與臺(tái)階碰撞前瞬間的速度20．(1) ；(2) 6N，方向豎直向下；(3)【詳解】(1)對(duì)于甲球，由動(dòng)能定理得解得(2)碰撞前甲球，由牛頓第二定律得解得根據(jù)牛頓第三定律得碰撞前甲球在B點(diǎn)對(duì)圓弧軌道的壓力為6N，方向豎直向下。(3)甲乙發(fā)生彈性碰撞，有動(dòng)量守恒和能量守恒解得假設(shè)物體剛好落到坡底，有解得所以甲球落到坡上，乙球落到水平地面上。對(duì)甲球有解得甲球的水平位移為對(duì)乙球有甲乙兩球落點(diǎn)間的水平距離為21．(1)，方向豎直向下；(2)45【詳解】(1)到達(dá)最高點(diǎn)過(guò)程中由機(jī)械能守恒定律可得解得假設(shè)在Q點(diǎn)受到的彈力豎直向下，由可得滿足題意，則方向豎直向下；(2)AB碰撞前A的速度為，由機(jī)械能守恒定律可得得AB碰撞后以共同速度前進(jìn)，設(shè)向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律可得解得故總動(dòng)能滑塊每經(jīng)過(guò)一段粗糙段損失的機(jī)械能22．(1)見(jiàn)解析；(2)2m/s，1m/s；(3)【詳解】(1)被放在的中點(diǎn)后，先在傳送帶上向左加速滑動(dòng)，設(shè)在傳送帶上滑動(dòng)的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有設(shè)到達(dá)點(diǎn)前已經(jīng)與傳送帶達(dá)到共同速度，則在傳送帶上向左加速滑動(dòng)的時(shí)間為在傳送帶上向左加速滑動(dòng)的位移大小為解得因假設(shè)成立，故在傳送帶上向左加速滑動(dòng)時(shí)間后與傳送帶相對(duì)靜止以速率水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，碰撞前瞬間的速度大小即為。(2)經(jīng)分析可知，碰撞后瞬間的速度不為零、方向水平向左，設(shè)碰撞后瞬間的速度方向也水平向左，以水平向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有根據(jù)能量守恒定律有解得即碰撞后瞬間的速度大小為、方向水平向右。(3)由(1)可得碰撞前，傳送帶相對(duì)的位移大小為該過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為：設(shè)碰撞后，在傳送帶上向右加速滑動(dòng)至速率為的過(guò)程中的位移大小為，有解得因假設(shè)成立，故向右加速滑動(dòng)至速率為后與傳送帶相對(duì)靜止以速率水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在傳送帶上向右加速滑動(dòng)的時(shí)間為碰撞后，傳送帶相對(duì)的位移大小為該過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為又解得
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