高考物理力學(xué)模型的分析-資料下載頁(yè)
2024-11-09 01:15本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】△E=½m1υ12+½m2υ22―½m1u12―½m2u22. 外力為零，即系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總動(dòng)量守恒。中，一個(gè)質(zhì)量為m的人立在船頭。若不計(jì)水的阻力，當(dāng)人。從船頭走到船尾的過(guò)程中，系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，大小v人和v船均滿足上述關(guān)系，在光滑水平面上的木塊M中且未穿出。設(shè)子彈與木塊間的。子彈打進(jìn)深度d相對(duì)木塊靜止，此時(shí)木塊前進(jìn)位。塊構(gòu)成的系統(tǒng)的動(dòng)能的減少量，亦即產(chǎn)生的內(nèi)能。后，乙的速度大于等于甲的速度，v/乙≧v/甲，2222甲甲甲乙甲甲甲乙1111mv+kmvmv'+kmv'2222. 專題聚焦將已知量代入，并分別解上述不等式；由此可知，只有選項(xiàng)C正確。獲得的最大速度？例3如圖所示，水平光滑軌道寬和彈簧自然長(zhǎng)度均為d。m2的左邊有一固定擋板。ml由圖示位置靜止釋放，當(dāng)m1與。先減速，m2先加速；當(dāng)它們距再次相距d時(shí)，m. 1與m2的速度v1/、v2/即為所求。
【正文】 － Mgsinθ－ μMgcosθ=Ma2 ∴ a2=－ 8m/s2 上滑時(shí)間： /1220 vt = = 1 sa上滑位移： /122vs = t = 4 m2∵ t2 ， ∴ 第二顆子彈擊中木塊前，木塊上升到最高點(diǎn) P1后又會(huì)下滑 。 專題聚焦 A B C M v0 θ 故木塊到 A點(diǎn)的最大距離為： 12Ld = s + s = 9 .5 m2木塊從 P1再次下滑 彈擊中，與第一顆子彈擊中后過(guò)程完全相同，故再次上滑的位移仍為 4m. + 4 – = 13m ＞ 12m 由此可知，第二顆子彈擊中木塊后，木塊將滑出斜面。故共有兩顆子彈擊中木塊。 （ 3） 全過(guò)程系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量可分兩部分： ① 兩顆子彈穿過(guò)木塊所產(chǎn)生的內(nèi)能為： ??? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ???2 2 2 /20 1 11 1 1 1Δ U = 2 m v + M v m u + M v =2 2 2 26940 J ② 木塊在斜面上滑行時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)能： ∵ 木塊在斜面上滑行的總路程為 :s=+4++3= 8m 那么產(chǎn)生的內(nèi)能為： ΔU2 = μMgcosθs = 16 J ∴ 總?cè)^(guò)程系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量為 :Δ U=Δ U1 +Δ U2 =6956J 專題聚焦 例 14： 如圖甲 ,一質(zhì)量為 均勻的絕緣細(xì)管置與水平地面上 ,細(xì)管內(nèi)表面粗糙 ,外表面光滑有一質(zhì)量為 平向右的速度進(jìn)入管內(nèi)，細(xì)管內(nèi)徑略大于小球直徑 ,已知細(xì)管所在位置有水平方向垂直于管向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1特 g取 10m/s2) （ 2）若細(xì)管不固定 ,帶電小球以 v0=20m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi) ,且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)管沒(méi)有離開(kāi)地面 ,則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少 ? (1)當(dāng)細(xì)管固定不動(dòng)時(shí) ,在乙圖中畫(huà)出小球在管中運(yùn)動(dòng)初速度和最終穩(wěn)定速度的關(guān)系圖象（取水平向右為正方向 5 10 15 20 25 20 10 0 vt/ms1 V0/ms1 乙 v 甲 專題聚焦 v 甲 解： 帶正點(diǎn)的小球受力如圖 qvB FN mg f 洛侖磁力隨速度的變化而變化，導(dǎo)致支持力、摩擦力的變化。 當(dāng)洛侖磁力等于重力時(shí)摩擦力為 , 小球 和細(xì)管的速度保持不變。達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀 態(tài) .則：當(dāng) qvB=mg時(shí) v=mg/qB=10m/s （ 1）當(dāng)初速度小于 10m/s時(shí)，支持力方向向上，并隨速度的減小增大。所以最終小球速度為 0。 當(dāng)初速度大于 10m/s時(shí)支持力方向向下，并隨速度的減小而減小，當(dāng)速度減小為 10m/s時(shí)，支持力、摩擦力都為 0，速度保持不變。 小球在管中運(yùn)動(dòng)初速度和最終穩(wěn)定速度的關(guān)系圖象如圖所示 5 10 15 20 25 20 10 0 vt/ms1 V0/ms1 （ 2）因?yàn)槌跛俣却笥?10m/s所以小球的最終速度是 V1=10m/s.設(shè)此時(shí)小球和細(xì)管速度分別為 VV2 ,由動(dòng)量守恒定律 mv0=mV1+MV2 ,解得： V2=系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能 Q=189。mV 02－ 189。mV12－ 189。MV 22= 專題聚焦 例 ,在光滑的水平面上靜止著兩小車 A和 B，在 A車上固定著強(qiáng)磁鐵，總質(zhì)量為 5 kg,B車上固定著一個(gè)閉合的螺線管 .B車的總質(zhì)量為 10 B車一個(gè)水平向左的 100 Ns瞬間沖量 ,若兩車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生直接碰撞 ,則相互作用過(guò)程中產(chǎn)生的熱能是多少 ? A B 解： 由于感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻 礙導(dǎo)體和磁場(chǎng)間相對(duì)運(yùn)動(dòng) ,A、 B兩 車之間就產(chǎn)生排斥力 ,以 A、 B兩車 為研究對(duì)象 ,它們所受合外力為零 .動(dòng)量守恒 ,當(dāng) A、 B車速度相等時(shí) ,兩車相互作用結(jié)束 ,據(jù)以上分析可得： I=mBvB=(mA+mB)v,vB=I/mB=100/10 m/s=10 m/s, AB100v = = 6 .7 m / s(m + m ) 從 B車運(yùn)動(dòng)到兩車相對(duì)靜止過(guò)程，系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，電能通過(guò)電阻發(fā)熱，轉(zhuǎn)化為焦耳熱 .根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒： Q=189。mBvB2－ 189。 (mA+mB)v2 =189。 10 102－ 189。 15 (100/15)2 J= J
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