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1(含解析)-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:20本頁(yè)面
【正文】 據(jù)動(dòng)量定理，對(duì)子彈得14．（1）0； （2）當(dāng)時(shí)；當(dāng)時(shí)【詳解】（1）A和B恰好能靜止則表明當(dāng)給A施加一個(gè)大小為F=mg、方向沿斜面向下的力，A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知解得A碰前的速度為A與B發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒可知由能量守恒可知解得， （2）碰后B運(yùn)動(dòng)到底端所用時(shí)間為A運(yùn)動(dòng)到底端所用時(shí)間為若，解得當(dāng)時(shí)，A與B同向相撞（即B與擋板碰撞前AB發(fā)生第二次碰撞），此時(shí)有解得當(dāng)時(shí)A與B反向相撞（即B先與擋板碰撞反向后與A發(fā)生第二次碰撞），碰后B勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到底端的時(shí)間為B與擋板碰后原速率返回解得AB加速度相同，相向運(yùn)動(dòng)，則 解得15．(1)；(2)4mg；(3)【詳解】(1)小球進(jìn)入凹槽后，到達(dá)最低點(diǎn)速度設(shè)為v0，之后沿凹槽向上運(yùn)動(dòng)，凹槽離開(kāi)障礙物向右運(yùn)動(dòng)。要使小球恰好不能從凹槽右端b飛出，即小球和凹槽共速，設(shè)為v，根據(jù)機(jī)械能守恒有由于水平方向動(dòng)量守恒，故有解得小球距離a端的最大高度為(2)在凹槽離開(kāi)障礙物以后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，設(shè)小球從凹槽兩端返回至最低點(diǎn)的速度為v1，此時(shí)凹槽速度為u1，取v0方向?yàn)檎较?，根?jù)水平方向動(dòng)量守恒有根據(jù)機(jī)械能守恒有小球運(yùn)動(dòng)到凹槽最低點(diǎn)時(shí)凹槽無(wú)加速度，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有聯(lián)立解得小球相對(duì)凹槽的壓力大小為(3)要使小球能原路返回，其在凹槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)應(yīng)與圓心等高。設(shè)小球剛從a端進(jìn)入凹槽時(shí)速度為v2，豎直分速度為vy，根據(jù)機(jī)械能守恒有小球從拋出點(diǎn)至a端有依題意小球剛從a端進(jìn)入凹槽時(shí)速度方向與斜面垂直，故聯(lián)立解得拋出點(diǎn)距離a端的最大高度16．(1)6m/s；(2)6J；(3)【詳解】(1)小球向下擺動(dòng)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得小球與物塊P碰撞過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得m2v0=m1v1＋m2v2聯(lián)立解得v1=6m/sv2=0(2)物塊P與小車(chē)相互作用的過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得m1v1=(m1＋M）v聯(lián)立解得ΔEp=6J(3)由動(dòng)量守恒定律知物塊P與小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)，其共同速度仍為v，這時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有ΔEp=μm1gΔL則物塊P最終停在小車(chē)上的位置距小車(chē)左端的距離為s=L0ΔL（dΔd）聯(lián)立解得s=17．(1)；(2)5【詳解】(1)由分析知，物塊多次與擋板碰撞后，最終將與木板同時(shí)都靜止。由題意知物塊在木板上的相對(duì)位移為L(zhǎng)0，由能量守恒可得解得。(2)物塊與擋板第一次發(fā)生完全彈性碰撞，物塊與擋板碰撞后以原來(lái)的速度大小返回物塊與擋板發(fā)生第一次碰撞后，物塊先向左減速到零后再向右加速，長(zhǎng)木板一直向右減速，物塊的加速度大小為長(zhǎng)木板的加速度大小為由于物塊的加速度大小大于長(zhǎng)木板的加速度大小，故物塊與擋板每次發(fā)生碰撞前，物塊和長(zhǎng)木板都具有共同的水平向右的速度，從第一次物塊與擋板碰撞返回到第二次碰撞的過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律可知，物塊第二次碰撞前的速度為解得同理，物塊第三次碰撞前的速度為解得根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得到，第n次碰撞前的速度為vn，有第n次碰撞后物塊的速度大小為vn，方向向左，設(shè)此時(shí)物塊離開(kāi)擋板的距離為最大時(shí)，則解得18．(1)a.，；(2)【詳解】(1)a．根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能 解得b．若A、B發(fā)生彈性碰撞，則碰撞過(guò)程滿(mǎn)足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，有整理以上兩式得 ① ②得 即，所以該同學(xué)的觀(guān)點(diǎn)是正確的。 （說(shuō)明：要有推導(dǎo)過(guò)程）(2)設(shè)甲、乙兩球的質(zhì)量分別為m1和m2 ，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有根據(jù)題意有解得19．【詳解】若發(fā)生彈性碰撞，碰撞過(guò)程中，動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，以v的方向?yàn)檎较?，則有：mv=mv1+3mv2 解得v2=若發(fā)生完全非彈性碰撞，則有mv=（m+3m）v3解得v3＝，．20．(1) ；； (2) 103J【詳解】(1)兩滑塊碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得m1v1m2v2=（m1+m2）v代入數(shù)據(jù)解得v=cm/s=；(2)碰撞的機(jī)械能損失 解得?E=103J21．有【詳解】根據(jù)動(dòng)量守恒定律則碰撞前的總動(dòng)能碰撞后的總動(dòng)能可見(jiàn)碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能小于碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能。22．(1)；(2)【詳解】(1)根據(jù)牛頓第二定律的位移的位移之間的初始距離解得(2)碰撞前的速度的速度發(fā)生彈性碰撞當(dāng)速度減小為零時(shí)，由動(dòng)量守恒定律又之間的距離解得
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