專題16動量守恒定律word版含答案(20xx高考)-資料下載頁
2025-01-10 05:34本頁面
【正文】 h 的細繩懸掛于水平軌道 BC 的出口 C 處。質(zhì)量也為 m 的小球 a，從距 BC 高 h 的 A 處由靜止釋放，沿 ABC 光滑軌道滑下，在 C 處與 b 球正碰并與 b 粘在一起。已知 BC 軌道距地面有一定的高度，懸掛 b 球的細繩能承受的最大拉力為 。試問： （ 1） a 與 b 球碰前瞬間 ， a 球的速度多大？ （ 2） a、 b 兩球碰后，細繩是否會斷裂？ （ 要求通過計算回答 ） ： （ 1）設(shè) a球經(jīng) C點時速度為 vC，則由機械能守恒得 mgh=mvC2/2， 解得 vC= gh2 ，即 a與 b球碰前的速度為 gh2 。 15 A B C 36． （廣西區(qū) 柳鐵一中 2022 屆高三第三次月考理綜卷 ） 如圖所示，在足夠長的光滑水平軌 道上有三個小木塊 A、 B、 C，質(zhì)量分別為 mA、 mB、 mC，且 mA=mB=， mC=，其中 B 與C 用一個輕彈簧拴接在一起，開始時整個裝置處于靜止狀態(tài)，彈簧處于原長。 A 和 B 之間有少許塑膠炸藥， A 的左邊有一個彈性擋板。現(xiàn)在引爆塑膠炸藥，若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量中有 E=轉(zhuǎn)化為 A 和 B 的動能， A 和 B 分開后， A 恰好在 B、 C 之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時追上 B，并且與 B 發(fā)生碰撞后粘在一起。忽略小木塊和彈性擋板碰撞過程中的能量損失。求： （ 1）塑膠炸藥爆炸后瞬間 A 與 B 的速度各為多大？ （ 2）在 A 追上 B 之 前彈簧彈性勢能的最大值； （ 3） A 與 B 相碰以后彈簧彈性勢能的最大值。 37． （ 四川 省 廣元中學(xué) 2022 屆高三第六次月考理綜 卷） 如圖所示，在水平光滑軌道 PQ 上有一輕彈簧，其左端固定在豎直墻上，右端與一質(zhì)量 m= kg 的小物塊（可視為質(zhì)點）接觸，現(xiàn)推動小物塊將彈簧壓縮后由靜止釋放，物塊被彈簧彈出后沿水平軌道運動至右端沿切線進入豎直固定的半圓軌道，且小物塊進入半圓軌道時與軌道間恰無相互作用．小物塊沿半圓軌道 16 運動經(jīng)過最低點后滑上質(zhì)量 M= kg 的長木板，最后恰好停在長木板最左端．已知豎直半圓軌道光滑且半徑 R= m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù) μ=，木板與水平地面間摩擦不計，取 g=10 m/s2．求： （ 1）釋放小物塊前彈簧具有的彈性勢能；（ 2）木板的長度 L． 38．（廣西南寧二中、柳州高中、玉林高中 2022 屆高三聯(lián)考理綜卷） 如圖所示，半徑 R= m的光滑 14 圓弧軌道固定在光滑水平面上，在軌道末端 c 點緊靠（不相連）一質(zhì)量 M=3kg 的長木板，長木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，距離木板右側(cè) 1m 處有一固定在地面上的木樁，軌道上方的 A 點與軌道圓心 D 的 連線長也為 R，且 AO 連線與水平方向夾角 θ=30176。一個可視為質(zhì)點、質(zhì)量為 m=lkg 的小物塊，從 A 點由靜止開始下落后打在圓弧軌道的 B 點，假設(shè)在該瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù) μ=，（ g 取 10m/s2）．求： （ 1）小物塊運動到 B 點時的速度大??； （ 2）長木板第一次與木樁碰撞時的速度大小； （ 3）假設(shè)長木板與木樁和圓弧軌道間的每一次碰撞過程都不損失機械能，為使小物塊不滑出長木板，木板的長度至 少為多少？ ： （ 1） 小物塊 落 到 B 點 ，根據(jù)幾何關(guān)系可知， AB=R，根據(jù)機械能守恒定律有mgR= 221Bmv，得 m /s42 ?? gRv B 。 17 39．（ 北師大附屬實驗中學(xué) 2022 屆高三上學(xué)期期中試卷 、 廣西柳鐵一中 2022 屆高三第四次月考理綜 卷 ） 某興趣小組設(shè)計了一種實驗裝置，用來研究碰撞問題，其模型如圖所示。用完全相同的輕繩將 N 個大小相同、質(zhì)量不等的小球并列懸掛于一水平桿，球間有微小間隔，從左到右，球的編號依次為 3? N，球的質(zhì)量依 次遞減，每個球的質(zhì)量與其 相鄰左球 ． ． ． ． 質(zhì)量之比為 k（ k＜ 1） 。將 1 號球向左拉起，然后由靜止釋放，使其與 2 號球碰撞， 2 號球再與 3 號球碰撞 ?， 所有碰撞皆為 無機械能損失 ． ． ． ． ． ． 的正碰。 （ 不計空氣阻力，忽略繩的伸長， g 取 10 m/s2） （ 1）設(shè)與 n+1 號球碰撞前， n 號球的速度為 vn，求 n+1 號球碰撞后的速度。 （ 2）若 N=5，在 1 號球向左拉高 h 的情況下，要使 5 號球碰撞后升高 16h（ 16h 小于繩長），問 k 值為多少？ （ 3）在第（ 2）問的條件下，懸掛哪個球的繩最容易斷，為什么？ 39．解析 ：（ 1）設(shè) n 號球質(zhì)量為 mn， n+1 號球質(zhì)量為 mn+1，碰撞后的速度分別為 v n′、 vn+1′，取水平向右為正方向，據(jù)題意有 n 號球與 n+1 號球碰撞前的速度分別為 vn、 0，且 mn+1=kmn，根據(jù)動量守恒定律，有 mnvn=mnvn′+kmnv n+1′ ① ，根據(jù)機械能守恒定律，有 21 mnvn2=21 mnv n′2+21 kmnv n+1′2 ② ， 18 由 ①② 得 v n+1′= 12?knv （ v n+1′=0舍去 ） 。 19
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