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5(含解析)-資料下載頁(yè)
2025-04-05 06:17本頁(yè)面
【正文】 彈應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理，得 解得即當(dāng)，即時(shí)，子彈可以射穿木板，速度為當(dāng)時(shí)，子彈射不穿木板且v=u15．(1)3 m/s；(2)；(3) m處。【詳解】(1)碰撞后a沿軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)a恰好通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)的速率為vC，有根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得(2)b與a發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞前、后瞬間b的速率分別為v、v2，有解得由能量守恒定律有解得從用手開(kāi)始將b向右壓縮彈簧到b第一次到達(dá)A處的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得(3)設(shè)b停在車(chē)上時(shí)b與車(chē)的共同速度大小為v3，b在小車(chē)上表面P點(diǎn)左側(cè)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)路程為x，由動(dòng)量守恒定律有由能量守恒定律有解得b最終停在P點(diǎn)左側(cè)處。16．（1）；（2）；（3）【分析】本題考查牛頓第二定律、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)公式及其應(yīng)用、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律。【詳解】（1）在鋼塊滑到點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零的情況下，鋼塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)．兩鋼塊碰撞后鋼塊從點(diǎn)開(kāi)始做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為，由牛頓第二定律有由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有解得（2）兩鋼塊碰撞后瞬間鋼塊的速度大小為由動(dòng)量定理有解得（3）在鋼塊滑到點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零的情況下，鋼塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短．設(shè)兩鋼塊碰撞前瞬間鋼塊的速度大小為，對(duì)鋼塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程，有設(shè)兩鋼塊碰撞后瞬間鋼塊的速度大小分別為、對(duì)兩鋼塊碰撞的過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律有由機(jī)械能守恒定律有對(duì)鋼塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程，由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有解得17．(1)；；(2)大小為【詳解】(1)、小球（光滑）脫離彈簧未接觸前，小車(chē)對(duì)兩球無(wú)摩擦力，選水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律，有由機(jī)械能守恒定律，有解得球的速度為負(fù)，表示速度方向水平向左，大小為。(2)自?xún)汕蛎撾x彈簧時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，兩球距的距離，則球與小車(chē)碰撞的時(shí)刻為時(shí)刻，球距距離為球與小車(chē)發(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律，有解得時(shí)刻后，和車(chē)一起向左運(yùn)動(dòng)，相對(duì)車(chē)的速度為設(shè)時(shí)刻與小車(chē)碰撞，有解得且碰撞是完全非彈性的，由動(dòng)量守恒定律，有解得即小車(chē)只是在~時(shí)間內(nèi)向“左”運(yùn)動(dòng)。位移為即小車(chē)在整個(gè)過(guò)程中水平向左運(yùn)動(dòng)，總位移的大小為。18．(1)3m/s；(2)1m【詳解】(1)A與B碰后瞬間，B速度最大，由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒（取向右為正方向）有mAv0+0=mAvA+mBvB解得vB=3m/s(2)B與C達(dá)到共速vC，由BC系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有mBvB+0=(mB+mC)vC代入數(shù)據(jù)解得vC=2m/s對(duì)BC系統(tǒng)解得19．(1)；(2) ；(3) （系統(tǒng)機(jī)械能增加）【詳解】(1)在G點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員和滑板一起做圓周運(yùn)動(dòng)解得(2)滑板與賽道間的摩擦力是線(xiàn)性變化的由動(dòng)能定理得解得(3)設(shè)滑板由B點(diǎn)靜止下滑到CD賽道后速度為，由機(jī)械能守恒定律有解得運(yùn)動(dòng)員與滑板一起由B點(diǎn)靜止下滑到CD賽道后，速度也為，運(yùn)動(dòng)員由滑板b跳到滑板a，設(shè)蹬離滑板b時(shí)的水平速度為，運(yùn)動(dòng)員落到滑板a后，與滑板a共同運(yùn)動(dòng)的速度為由動(dòng)量守恒定律解得設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)滑板b后，滑板b的速度為，有可算出有b板將在兩個(gè)平臺(tái)之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能不變．系統(tǒng)的機(jī)械能變化了（系統(tǒng)機(jī)械能增加）20．(1)2mg；(2)【分析】(1)由機(jī)械能守恒定律可列式求解出速度，根據(jù)牛頓第二定律列式求解；(2)由動(dòng)量守恒定律列式求解出演員相擁后的速度，然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解?！驹斀狻?1)設(shè)女演員擺到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為，由機(jī)械能守恒定律得①最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)繩子對(duì)女演員的拉力大小為，由牛頓第二定律得②設(shè)女演員對(duì)繩子的拉力大小為，根據(jù)牛頓第三定律③由①②③式得④(2)設(shè)男演員下擺高度為，到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為，由機(jī)械能守恒定律得⑤設(shè)男女演員相擁后具有共同速度，大小為，由動(dòng)量守恒定律得⑥一起擺到男演員出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得⑦由①⑤⑥⑦得⑧21．(1)；(2)5次【詳解】(1)人第一次推出冰塊過(guò)程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，取向右為正方向，所以解得人與車(chē)獲得的反向速度大小為根據(jù)功能關(guān)系可知，人第一次將冰塊推出的過(guò)程中，人做的總功為(2)冰塊每次從斜面返回的速度大小始終為，設(shè)在人推出n次后，人和車(chē)的速度開(kāi)始大于，則冰塊之后就再也追不上人和車(chē)，冰塊與斜面作用一次，斜面對(duì)系統(tǒng)的水平方向沖量冰塊與斜面作用n次后，斜面對(duì)系統(tǒng)的水平方向總沖量為，根據(jù)動(dòng)量定理可知即其中解得只能取整數(shù)，所以經(jīng)過(guò)5次后，冰塊無(wú)法追上人。22．(1) ，；(2)【詳解】(1)動(dòng)量守恒恢復(fù)系數(shù)定義聯(lián)立解得(2)動(dòng)量守恒或恢復(fù)系數(shù)定義解得分析撞后A和B：水平方向動(dòng)量守恒時(shí)刻成立，所以?xún)烧咂骄俣燃磁c質(zhì)量成反比B粘到橡皮泥后A和B停止運(yùn)動(dòng)聯(lián)立得分析C和D：第一階段（共速前）對(duì)D有得對(duì)C有得兩者到共速得第二階段（共速后），由于，所以C和D還得相對(duì)滑動(dòng)得物塊D與物塊A右側(cè)邊緣的最終水平距離
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