【物理】2009年高考試題——物理(廣東卷)解析版-資料下載頁
2025-01-07 20:19本頁面
【正文】 塊 A 以速度 0v =10m/s 沿水平方向與 B 正碰。碰撞后 A 和 B 牢固地粘在一起向右運動，并再與C 發(fā)生正碰，碰后瞬間 C 的速度 v =。已知 A 和 B 的質(zhì)量均為 m， C 的質(zhì)量為 A質(zhì)量的 k 倍，物塊與地面的動摩擦因數(shù) ? =.（設(shè)碰撞時間很短， g 取 10m/s2） （ 1）計算與 C 碰撞前瞬間 AB 的速度； （ 2）根據(jù) AB 與 C 的碰撞過程分析 k 的取值范圍，并討論與 C 碰撞后 AB 的可能運動方向。 【解析】 ⑴設(shè) AB 碰撞后的速度為 v1,AB 碰撞過程由動量守恒定律得 012mv mv? 雨竹林高考 二輪專題復(fù)習必備資料 歷年真題解析 第 13 頁 共 15 頁 設(shè)與 C 碰撞前瞬間 AB 的速度為 v2，由動能定理得 22211122m g l m v m v?? ? ? 聯(lián)立以上各 式解得 2 4/v m s? ⑵若 AB 與 C 發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得 22 ( 2 )m v k m v?? 代入數(shù)據(jù)解得 2k? 此時 AB 的運動方向與 C 相同 若 AB 與 C 發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒和能量守恒得 232 2 223221 1 1222 2 2m v m v k m vm v m v k m v??? ? ? ? ? 聯(lián)立以上兩式解得 3222242kvvkvvk???? ? 代入數(shù)據(jù)解得 6k? 此時 AB 的運動方向與 C 相反 若 AB 與 C 發(fā)生碰撞后 AB 的速度為 0，由動量守恒定律得 22mv kmv? 代入數(shù)據(jù)解得 4k? 總上所述得 當 24k??時， AB 的運動方向與 C 相同 當 4k? 時， AB 的速度為 0 當 46k??時， AB 的運動方向與 C 相反 20．（ 17 分）如圖 20 所示，絕緣長方體 B 置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極板間形成勻強電場 E。長方體 B的上表面光滑，下表面與水平面的動摩擦因數(shù) ? =（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同）。 B 與極板的總質(zhì)量雨竹林高考 二輪專題復(fù)習必備資料 歷年真題解析 第 14 頁 共 15 頁 Bm = A 質(zhì)量 Am =，其受到的電場力大小 F= A 所帶的電量不影響極板間的電場分布。 t=0 時刻，小滑塊 A 從 B 表面上的 a 點以相對地面的速度 Av =，同時， B（連同極板）以相對地面的速度 Bv =運動。問（ g 取 10m/s2） （ 1） A 和 B 剛開始運動時的加速度大小分別為多少？ （ 2）若 A 最遠能到達 b 點， a、 b 的距離 L 應(yīng)為多少？從 t=0 時刻至 A 運動到 b 點時，摩擦力對 B 做的功為多少？ 【解析】 ⑴由牛頓第二定律 F ma? 有 A 剛開始運動時的加速度大小 22 .0 /A AFa m sm?? 方向水平向右 B 剛開始運動時受電場力和摩擦力作用 由牛頓第三定律得電場力 39。 F N?? 摩擦力 ( ) m m g N?? ? ? B 剛開始運動時的加速度大小 39。 22 .0 /B BFfa m sm???方向水平向左 ⑵設(shè) B 從開始勻減速到零的時間為 t1，則有1 ?? 此時間內(nèi) B 運動的位移 11 42BB vtsm?? t1時刻 A 的速度 11 / 0A A Av v a t m s? ? ? ?，故此過程 A 一直勻減速運動。 此 t1時間內(nèi) A 運動的位移 111 () 0 .2 82AAA v v tsm??? 此 t1時間內(nèi) A 相對 B 運動的位移 1 1 1 s s m? ? ? 此 t1時間內(nèi)摩擦力對 B 做的功為 11 0 .0 3 2Bw f s J? ? ? ? ? t1后，由于 39。Ff? ， B 開始向右作勻加速運動， A 繼續(xù)作勻減速運動，當它們速度相等時 A、 B 相距最遠，設(shè)此過程運動時間為 t2，它們速度為 v，則有 對 A 速度 12AAv v a t?? 雨竹林高考 二輪專題復(fù)習必備資料 歷年真題解析 第 15 頁 共 15 頁 對 B 加速度 39。 21 0 .4 /B BFfa m sm??? 速度 12Bv a t? 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得 /v m s? ? 此 t2時間內(nèi) A 運動的位移 122 () 0 .3 52 AA v v tsm??? 此 t2時間內(nèi) B 運動的位移 22 vtsm?? 此 t2時間內(nèi) A 相對 B 運動的位移 2 2 2 s s m? ? ? 此 t2時間內(nèi)摩擦力對 B 做的功為 12 0 .0 4Bw f s J? ? ? ? ? 所以 A 最遠能到達 b 點 a、 b 的距離 L 為 12 s s m? ? ? 從 t=0 時刻到 A 運動到 b 點時，摩擦力對 B 做的功為 12 w w J? ? ? ?。
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