高中物理典型例題集錦(二)-文庫(kù)吧資料
2025-06-14 00:06本頁(yè)面
【正文】 vt與Rt之積為常量，且當(dāng)兩數(shù)相等時(shí)其和最小，即總耗氧量最低，據(jù)：MS/vt=Rt，所以相應(yīng)返回時(shí)間為：t==600秒相應(yīng)的噴氧量應(yīng)為：m=Rt=。但是在一段很短的圓弧上，可以認(rèn)為飛船作勻速直線運(yùn)動(dòng)，是慣性參照系。為了安全返回飛船，必須向返回的相反方向噴出適量的氧，同時(shí)保留一部分氧供途中呼吸，且宇航員的耗氧率為 R=104千克/秒。1如圖161所示，一個(gè)連同裝備總質(zhì)量為M=100千克的宇航員，在距離飛船為S=45米與飛船處于相地靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)B獲得的速度為mA，則mAVA+mBVB=0，所以：VB=mAVA/mB=、B、C組成的系統(tǒng)，開(kāi)始時(shí)都靜止，所以系統(tǒng)的初動(dòng)量為零，因此當(dāng)A和B都與檔板相撞并結(jié)合成一體時(shí)，它們必靜止，所以C板的速度為零。問(wèn)：(1)當(dāng)兩滑塊都與檔板相碰撞后，板C的速度多大?圖151(2)到兩個(gè)滑塊都與檔板碰撞為止，板的位移大小和方向如何?分析與解：(1)設(shè)向左的方向?yàn)檎较?。開(kāi)始時(shí)，A、B、C都處于靜止，并且A、B間夾有少量塑膠炸藥，如圖151所示。若m1＞m2時(shí)，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量方向向左，大小為：P=m1Vm2V設(shè)它們相對(duì)靜止時(shí)的共同速度為V’，據(jù)動(dòng)量守恒定律， 有：m1Vm2V=(m1+m2)V’所以V’=(m1m2)V/(m1+m2)若相對(duì)靜止時(shí)B正好在A的右端，則系統(tǒng)機(jī)械能損失應(yīng)為μm2gL，則據(jù)能量守恒：m1V2+m2V2(m1+m2)(m1m2)2V2/(m1+m2)2=μm2gL解得：V=若m1=m2時(shí)，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，最后都靜止在水平面上，設(shè)靜止時(shí)A在B的右端，則有：m1V2+m2V2=μm2gL 解得：V=若m1＜m2時(shí)，則A和墻壁能發(fā)生多次碰撞，每次碰撞后總動(dòng)量方向都向右，設(shè)最后A靜止在靠近墻壁處時(shí)，B靜止在A的右端，同理有：m1V2+m2V2=μm2gL解得：V=故：若m1＞m2，V必須小于或等于若m1≤m2，V必須小于或等于注意：本題中，由于m1和m2的大小關(guān)系沒(méi)有確定，在解題時(shí)必須對(duì)可能發(fā)生的物理過(guò)程進(jìn)行討論，分別得出不同的結(jié)果。圖1411如圖141所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m1的物塊A置于光滑水平面上，在A的水平上表面左端放一質(zhì)量為m2的物體B，B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。球?qū)⑼Ｔ诰郆球S處的C點(diǎn)。當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，相碰次數(shù)為(n1)次。設(shè)碰撞次數(shù)為n，由動(dòng)能定理可得： mAghnμmAgS=0 所以n=h/μS討論：若n為非整數(shù)時(shí)，相碰次數(shù)應(yīng)湊足整數(shù)數(shù)目。因此(1)的解為：A與B碰后A停在Q處，B做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一周后，B再次與A相碰，B停在Q處，A向右以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此分析，我們可得本題的解如下：(1)A與B碰撞前A的速度：mgh=mVA2，VA=因?yàn)閙A=mB，碰撞無(wú)能量損失，兩球交換速度，得：VA’=0，VB’=VA=設(shè)B球到最高點(diǎn)的速度為Vc，B做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件：mBg=mBV2/L [1]又因mBVB‘2=mBV2+mBg2L [2]將[1]式及VB’=代入[2]式得：L=2h/5即L≤2h/5時(shí)，A、B碰后B才可能做圓周運(yùn)動(dòng)。A 停在Q處，B碰后可能做擺動(dòng)，也可能饒 O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。若A和B碰撞時(shí)無(wú)能量損失。圖1311如圖131所示，物體A從高h(yuǎn)的P處沿光滑曲面從靜止開(kāi)始下滑，物體B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛在O點(diǎn)且剛和平面上Q點(diǎn)接觸。②K＞3時(shí)，V＜0，兩板速度方向向上。則： h1+h2=，h1=V0tgt2，h2=V0t+gt2，而h1+h2=2V0t，故：所以：V1=V0gt=210=1m/s V2=V0+gt=2+10=3m/s根據(jù)動(dòng)量守恒，取向下為正方向，mV2MV1=(M+m)V，所以那么當(dāng)m=M時(shí)，V=1m/s；當(dāng)M/m=K時(shí)，V
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