動量守恒定律及其應(yīng)用習(xí)題(附答案)-資料下載頁
2025-06-23 15:53本頁面
【正文】 能定理,得WFμ1m1g(2L1+L2)= (4分)解得WF=6J (3分)(2)設(shè)P、Q碰后速度分別為vv2,小車最后速度為v,由動量守恒定律得m1vc=m1v1+m2v2 (2分)m1vc=(m1+m2+M)v (2分)由能量守恒得μ2m1gS+μ2m2gL= (3分)解得,v2=2m/sv2′=v= (3分) 當(dāng)v2′=時,v1=v2′不合題意,舍去. (2分)即P與Q碰撞后瞬間Q的速度大小為v2=2m/s18. 如圖所示為某種彈射裝置的示意圖,輕彈簧左端與一固定擋板相連,光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶長L=,皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動,帶動皮帶以速率v=、,由靜止釋放,滑塊A離開彈簧后以某一速度與B發(fā)生彈性碰撞,碰后滑塊B以速度vB=,并從傳送帶右端P點(diǎn)滑出落至地面上的Q點(diǎn),已知滑塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=,重力加速度g取10m/:(1)滑塊B到達(dá)傳送帶右端P點(diǎn)時的速度；(2)第二次實驗時,使皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,帶動皮帶以速率v=,仍要使滑塊B落至Q點(diǎn),則需將滑塊A壓縮彈簧至另一位置由靜止釋放,后與B發(fā)生彈性碰撞,求此過程彈簧對滑塊A做的功W；(3)在第二次實驗過程中,滑塊B在傳送帶上滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q.解:(1),加速度為a,在時間t內(nèi)滑塊B的位移為x,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律有:μmg=ma v=vB+at x=vBt+at2 得x=L即滑塊B在傳送帶上先加速,后勻速運(yùn)動,則滑塊B到P點(diǎn)時的速度為v=3m/s.(2)要使B仍落在Q點(diǎn),則B到達(dá)P點(diǎn)的速度仍為v=3m/s設(shè)A與彈簧分離時速度為v0,A、B碰撞后A的速度為v1,B的速度為v2,v2v22=2aL v=5m/s由動量守恒定律有:mv0=mv1+mv2設(shè)彈簧對A做的功為W,由動能定理得 W=mv02由以上各式得W=(3)設(shè)滑塊B從N到P的時間為t v=v2at t=1s傳送帶向左運(yùn)動的距離為s1=vt=3m則產(chǎn)生的熱量Q=μmg(s1+L) Q=14J
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