高考物理力學(xué)綜合題-資料下載頁
2024-11-09 01:15本頁面
【導(dǎo)讀】g=10m/s2,求A在運(yùn)動(dòng)過程中拉力的最大值與最小值。脫離時(shí)，A、B間無相互作用力，一段時(shí)間A與彈簧分離.當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢能EP多大？速度v0開始沿木板向左滑行。最終回到木板右端剛。好未從木板上滑出。效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類反應(yīng)的前半部分過程和下。述力學(xué)模型類似。兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的。水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固。C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D。在它們繼續(xù)向左運(yùn)。A與P接觸而不粘連。過一段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解。除定均無機(jī)械能損失）。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。當(dāng)彈簧伸長，A球離開擋板P，并獲得速度。的速度相等時(shí)，彈簧伸至最長。設(shè)此時(shí)的速度為v4，全相同的兩塊長木板。A的左端和B的右端相接觸。x比B板的長度l大．這說明小物塊C不會(huì)停在B板上，
【正文】 C 解： ? 由圖線可知，雪橇開始以 5m/s的初速度作加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，最后以 10m/s作勻速運(yùn)動(dòng) ? t=0， v0= 5m/s 時(shí) AB的斜率等于加速度的大小 a=Δv/Δt= 10/4 = m/s2 ? t=0 v0= 5m/s f0=kv0 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律 mgsinθ μ mgcosθ –kv0 = ma ① t=4s vt= 10m/s ft=kvt mgsinθ μ mgcosθ –kvt =0 ② 解① ②得 k=37. 5 Ns/m μ= 例 、如圖甲示，質(zhì)量分別為 m1=1kg 和 m2=2kg 的 A B兩物塊并排放在光滑水平面上，若對 A、 B分別施加大小隨時(shí)間變化的水平外力 F1 和 F2 ，若 F1=（ 92t） N F2=（ 3+2t） N,則 ?經(jīng)多少時(shí)間 t 0兩物塊開始分離？ ?在同一坐標(biāo)乙中畫出兩物塊的加速度 a1和 a2隨時(shí)間變化的圖象 ?速度的定義為 v=ΔS/Δt， “ vt‖圖線下的“面積”在數(shù)值上等于位移 ΔS；加 速度的 定義為 a=Δv/Δt ，則“ at‖圖線 下的“面積”在數(shù)值上應(yīng)等于什么？ ?試計(jì)算 A、 B兩物塊分離后 2s的 速度各多大？ F1 F2 B A 甲 t/s a/ms2 2 4 0 8 6 3 2 1 5 6 4 10 乙 B A B A 1kg 2kg F2=（ 3+2t） N F1=（ 92t） N 解： ? 對整體： F1 + F2 =(m1+m2) a a=12/3=4m/s2 設(shè)兩物塊間的作用力為 T，對 A : F1 T= m1 a T= F1 m1 a = 5 –2 t 當(dāng) T=0時(shí)，兩物塊分離， ∴ t0= s，（分離前兩物塊的加速度相同為 4m/s2 ） ? 分離后，對 A a1= F1/m1=(92t) m/s2 對 B a2= F2/m2=(+t) m/s2 t 畫出兩物塊的 at 圖線如圖示（見前頁） ? ―at‖圖線下的“面積”在數(shù)值上等于速度的變化 Δv ? 由?算出圖線下的“面積”即為兩物塊的速度 ∴ VA=（ +） 4 / 2=14m/s VB=（ 4 ） +（ 4+6） 2 / 2 = 20 m/s 例 11. 質(zhì)量為 M=3kg的小車放在光滑的水平面上 ， 物塊 A和 B的質(zhì)量為 mA=mB=1kg， 放在小車的光滑水平底板上 ， 物塊 A和小車右側(cè)壁用一根輕彈簧連接起來 ，不會(huì)分離 。 物塊 A和 B并排靠在一起 ， 現(xiàn)用力壓 B， 并保持小車靜止 ， 使彈簧處于壓縮狀態(tài) ， 在此過程中外力做功 135J， 如右圖所示 。 撤去外力 ， 當(dāng) B和 A分開后 ， 在 A達(dá)到小車底板的最左端位置之前 ， B已從小車左端拋出 。 (1) B與 A分離時(shí) A對 B做了多少功 ? (2) 整個(gè)過程中，彈簧從壓縮狀態(tài)開始，各次恢復(fù)原長時(shí)，物塊 A和小車的速度 M A B mA mB M A B mA mB E0=135J 解： (1) AB將分離時(shí)彈簧恢復(fù)原長 , AB的速度為 v,小車速度為 V,對 A、 B、 M系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得： V v A B M (mA+mB)vMV=0 1/2 (mA+mB)v2+1/2MV2 =E0 即 2v3V=0 v2+ =135 解得 v= 9m/s, V=6m/s ∴ WA對 B=1/2mBv2= (2)B離開小車后，對小車和 A及彈簧系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得： A M mAv1MV1=0 1/2 mAv12+1/2MV12 =E0 – 即 v13V1=0 v12+3V12 =189 解得 v1= , V1=答： B與 A分離時(shí) A對 B做了多少功 (2)彈簧將伸長時(shí)小車 和 A 的速度分別為 9m/s, 6m/s； 將壓縮時(shí)為 , （ 13分）一個(gè)圓柱形的豎直的井里存有一定量的水，井的側(cè)面和底部是密閉和 .在井中固定地插著一根兩端開口的薄壁圓管，管和井共軸，管下端未觸及井底，在圓管內(nèi)有一不漏氣的活塞，它可沿圓管上下滑動(dòng) .開始時(shí)，管內(nèi)外水面相齊，且活塞恰好接觸水面，如圖所示，現(xiàn)有卷場機(jī)通過繩子對活 塞施加一個(gè)向上的力 F，使活塞緩慢向 上移動(dòng) .已知管筒半徑 r=，井的 半徑 R=2r，水的密度 = 103kg/m3， 大氣壓 p0= H= F所做的功 . （井和管在水面以上及水面以下的 部分都足夠長 .不計(jì)活塞質(zhì)量，不計(jì) 摩擦，重力加速度 g=10m/s2.） F 下頁 F 解 : 從開始提升到活塞升至內(nèi)外水面高度差為 h0 =p0 /ρg=10m 的過程中，活塞始終與管內(nèi)液體接觸， （再提升活塞時(shí)，活塞和水面之間將出現(xiàn)真空，另行討論） 設(shè) : 活塞上升距離為 h1， 管外液面下降距離為 h2， h0 h2 h1 h0=h1+h2…… ① 因液體體積不變，有 ②12222 hrπ)hrπR( π ??③得 01 ???? 題給 H=9mh1，由此可知確實(shí)有活塞下面是真空的一段過程 . 題目 上頁 下頁 活塞移動(dòng)距離從 0 到 h1的過程中，對于水和活塞這個(gè)整體，其機(jī)械能的增量應(yīng)等于除重力外其他力所做的功，因?yàn)槭冀K無動(dòng)能，所以機(jī)械能的增量也就等于重力勢能增量，即 ④2)( 012 hghrE ???? 其他力有管內(nèi)、外的大氣壓力和拉力 F，因?yàn)橐后w不可壓縮，所以管內(nèi)、外大氣壓力做的總功， 0)( 102220 ??? rhphrRp ?? 故外力做功就只是拉力 F做的功 ， 由功能關(guān)系知 W1=ΔE…… ⑤ ⑥即 JgprhgrW 42022021 383)( ????????活塞移動(dòng)距離從 h1到 H的過程中 ,液面不變 , F是恒力 F=πr2 p0 做功為 ⑦JhHprhHFW 310212 )()( ?????? ?所求拉力 F做的總功為 ⑧ 421 ??? 題目 上頁
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