20xx高考二輪復(fù)習(xí)動量守恒定律的應(yīng)用-碰撞問題典型例題-資料下載頁
2025-04-16 12:21本頁面
【正文】 （2）要使工件不從平板小車上滑出，求h的取值范圍．【答案】（1）60N，方向豎直向下；（2）高度小于或等于3m.【解析】（1）工件從起點滑到圓弧軌道底端B點，設(shè)到B點時的速度為根據(jù)機械能守恒定律：工件做圓周運動，在B點，由牛頓第二定律得：聯(lián)立得：N=60N由牛頓第三定律知，工件滑到圓弧底端B點時對軌道的壓力為，方向豎直向下.（2）要使工件不從平板小車上滑出，則工件到達小車最右端恰好與小車共速，此時為最大高度，設(shè)共同速度為，工件滑上小車的初速度為由動量守恒定律得：由能量守恒定律得：對于工件從AB軌道滑下的過程，由機械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：要使工件不從平板小車上滑出，h的范圍為【例題6】長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為的另一物體B以水平速度滑上原來靜止的長木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示,求:（1）系統(tǒng)損失的機械能為多少。（2）木板A的最小長度為多少。（3）A、B間的動摩擦因數(shù)為多少。【答案】2J；1m；【解析】木板獲得的速度為，設(shè)木板的質(zhì)量為．根據(jù)動量守恒得：解得：（1）系統(tǒng)損失的機械能為（2）由圖得到：01s內(nèi)B的位移為A的位移為木板A的最小長度為．（3）由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律得：，代入解得，．【例7】如圖，質(zhì)量為6m，長為L的薄木板AB放在光滑的水平臺面上，木板B端與臺面右邊緣齊平。B端上放有質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點的滑塊C，C與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ＝，質(zhì)量為m的小球用長為L的細繩懸掛在平臺右邊緣正上方的O點，細繩豎直時小球恰好與C接觸?，F(xiàn)將小球向右拉至細繩水平并由靜止釋放，小球運動到最低點時細繩恰好斷裂，小球與C正碰后反彈速率為碰前的一半。⑴求細繩所受的最大拉力；⑵若要使小球落在釋放點的正下方P點，平臺高度應(yīng)為多大；⑶通過計算判斷C能否從木板上掉下來。【答案】（1）3mg（2）h＝L（3）【解析】（1）設(shè)小球運動到最低點的速率為v0，小球向下擺動過程，由動能定理得小球在圓周運動最低點時拉力最大，由牛頓第二定律：，解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)毨K的拉力（2）小球碰撞后做平拋運動：豎直分位移水平分位移：解:（3）小球與滑塊C碰撞過程中小球和C系統(tǒng)滿足動量守恒，設(shè)C碰后速率為v1，并依題意有假設(shè)木板足夠長，在C與木板相對滑動直到相對靜止過程，設(shè)兩者最終共同速率為v2，由動量守恒：由能量守恒：聯(lián)立解得：即不會從木板上掉下來綜上所述本題答案是：（1）（2）（3）不會掉下來12
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