人教版選擇性必修第一冊-15彈性碰撞和非彈性碰撞-同步訓練3(含解析)(參考版)
2025-04-05 05:32本頁面
【正文】 B車勻速運動階段解得以后B停止，小車A繼續(xù)勻減速到斜面底端時速度為v4由解得解得A在斜面上勻減速：由解得由解得因此14．(1)，；(2)①，；②不能【詳解】(1)推理作用過程中，根據(jù)動能定理有解得設(shè)小球到達D點時的速率為vD，則有聯(lián)立方程，解得(2)若滑塊不固定①小球到達C點時與滑塊共速，設(shè)此時速度大小均為vC，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒有根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有聯(lián)立方程，解得小球從B點進入到與滑塊分離時的全過程，有聯(lián)立方程，解得，方向均水平向右②滑塊反彈后的速度為v2，假設(shè)小球第二次能到達D點，此時小球、滑塊的速度分別為vv4，則有設(shè)小球第二次滑上半圓軌道至第二次到達D點的全過程中系統(tǒng)機械能變化量為，則解得由判別式則無實數(shù)解，違背能量守恒定律，所以小球第二次滑上半圓軌道不能通過最高點D點15．(1) ；(2) ；(3) 【詳解】(1)根據(jù)動能定理可得 ①解得 ②(2)設(shè)小球與積木B發(fā)生彈性碰撞后速度為 ，積木B速度為 ，由動量守恒定律有 ③由能量守恒定律有 ④聯(lián)立解得， ⑤根據(jù)動能定理可得，積木B向前滑行的距離s有 ⑥代入解得 ⑦(3)又將鋼球拉回P點由靜止釋放，與落下靜止的積木C發(fā)生彈性碰撞，此時C的速度仍為 ⑧C滑行s后與B碰撞，此時C的速度 滿足 ⑨解得 ⑩當C剛滑離D時的速度為 ，由動能定理及動量定理可得當C從滑離D至與B相遇C被A球撞后經(jīng)t時間與B球相遇 t=t1+t2得16．（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】(1)對A進行受力分析，受到重力，沿繩向下的繩的拉力，桿的支持力和水平外力F，對B進行受力分析，受到重力，沿繩向上的繩的拉力，桿的支持力，設(shè)，由題可得，根據(jù)平衡條件對A有對B有解得(2)根據(jù)運動得分解可知，A沿繩方向的分速度等于B沿繩方向的分速度，當A環(huán)運動到點時，繩恰好是豎直方向，B沿繩的分速度等于B的速度，而此時A沿繩的的分速度為零，則此時B的速度為零，根據(jù)機械能守恒解得(3)當A經(jīng)過O點時，由于A的速度大于B的速度，所以輕繩沒有彈力，則A、B只受到重力，則A做勻加速直線運動，B做自由落體運動，加速度都為重力加速度，設(shè)經(jīng)過時間t，AB相碰，則有解得則兩環(huán)相碰前瞬間B環(huán)的速度(4)碰撞前瞬間A的速度在碰撞過程中動量守恒，設(shè)兩環(huán)相碰后粘為一體的速度為v，則解得則碰撞過程損失的機械能17．（1）；（2）應(yīng)滿足或【詳解】（1）對小滑塊，根據(jù)動量定理可知其運動的初速度為根據(jù)牛頓第二定律可知，在段滑行時的加速度大小為設(shè)與碰前瞬間的速度為，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有解得與碰撞后立刻粘在一起，設(shè)共同速度為，以水平向右為正方向根據(jù)動量守恒定律有解得根據(jù)功能關(guān)系可知，在、碰撞過程中損失的機械能為解得（2）取水平向右為正方向，設(shè)被彈簧彈開時，和速度分別為和， 根據(jù)動量守恒定律有由機械能守恒定律有解得不脫離半圓軌道有兩種臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)1：恰好能到達點，設(shè)恰好到達點時的速度為，半圓形軌道半徑為有根據(jù)動能定理有解得臨界狀態(tài)2：恰好能到達與圓心等高處，設(shè)此時半圓形軌道半徑為根據(jù)動能定理有解得所以要使在半圓軌道上運動時不脫離半圓軌道，軌道半徑應(yīng)滿足或18．(1)4m/s；(2)；(3)【詳解】(1)因為子彈射擊木板的瞬間，內(nèi)力遠大于外力，子彈和木板系統(tǒng)的動量守恒，由解得v=4m/s(2)對滑塊解得a1=1m/s滑塊的速度對木板和子彈解得a2=9m/s共速條件解得t1=(3)在達到共速前，滑塊的位移木板和子彈的位移滑塊相對木板向左滑動共速后對滑塊滑塊繼續(xù)減速運動的位移滑塊相對木板向右的位移帶入數(shù)據(jù)，滑塊最終距離木板右端19．(1)；(2)；(3)【詳解】(1)木塊A先做勻減速直線運動，后做勻加速直線運動；木塊B一直做勻減速直線運動；木板C做兩段加速度不同的勻加速直線運動，直到A、B、C三者的速度相等為止，、B、C三者組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得解得v1=(2)對整體運用能量守恒定律，有：解得(3)設(shè)木塊A在整個過程中的最小速度為v′，所用時間為t，由牛頓第二定律對木塊A對木板C當木塊A與木板C的速度相等時，木塊A的速度最小，因此有解得木塊A在整個過程中的最小速度為木塊C的位移對C木塊第二階段C總位移20．(1)，；(2)；(3)【詳解】
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