动量能量凹槽模型练习2014-2015学年度4月同步练习44484.pdf

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1、动量能量凹槽模型练习同步练习 第 I 卷(选择题)请点击修改第 I 卷的文字说明 评卷人 得分 一、选择题(本题共 11 道小题,每小题 0 分,共 0 分)1.(单选)如图所示,质量为m 的圆环套在光滑的水平直杆上,一轻绳一端连接在环上,另一端连有一质量也为 m 的小球,绳长为 L,将球放在一定高度,绳刚好拉直且绳与竖直方向的央角为=53,将小球由静止释放,小球到最低点时绳的拉力为 F1,若将圆环固定,再将小球由开始的位置释放,小球到最低点时绳的拉力为F2,则为()A B C D 2.如图所示,两质量分别为M1=M2=1.0kg 的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上,木板和光滑凹槽

2、接触但不粘连,凹槽左端与木板等高现有一质量m=2.0kg 的物块以初速度 vo=5.0m/s 从木板左端滑上,物块离开木板时木板的速度大小为 1.0m/s,物块以某一速度滑上凹槽已知物块和木板间的动摩擦因数 =0.5,重力加速度 g取 10m/s2 求:(1)物块离开木板时物块的速度;(2)物块滑上凹槽的最大高度 3.(单选)如图 3 所示,小船静止于水面上,站在船尾的人不断将鱼抛向船头的舱内,将 一 定 质 量 的 鱼 抛 完 后,关 于 小 船 的 速 度 和 位 移,下 列 说 法 正 确 的是 ()A向左运动,船向左移动了一些 B小船静止,船向左移动了一些 C小船静止,船向右移动了一些

3、 D小船静止,船不移动 4.(单选题)一光滑水平地面上静止放着质量为m、半径为 R 的光滑圆弧轨道,质量也为 m 小球从轨道最左端的A 点由静止滑下(AC 为水平直径),重力加速度为 g,下列正确的是()A.小球不可能滑到圆弧轨道右端最高端 C B.小球通过最低点时速度 C.小球向右运动中轨道先向左加速运动,后向右加速运动 D.轨道做往复运动,离原先静止位置最大距离为R/4 5.(单选)如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口 A 的正上方从静止开始落下,与圆弧槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是()A小球在半圆槽内运动的全过程中

4、,只有重力对它做功 B小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C小球自半圆槽的最低点 B 向 C 点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D小球离开 C 点以后,将做竖直上抛运动 6.(单选)如图所示,在平静的水面上有 A、B 两艘小船,A船的左侧是岸,在 B 船上站着一个人,人与 B船的总质量是 A船的 10 倍。两船开始时都处于静止状态,当人把 A 船以相对于地面的速度 v 向左推出,A 船到达岸边时岸上的人马上以原速率将 A 船推回,B 船上的人接到 A 船后,再次把它以原速率反向推出,直到 B 船上的人不能再接到 A船,试求 B船上的人推船的次数()A4

5、次 B5 次 C6次 D7 次 7.(单选)如图所示,小车由光滑的弧形段 AB和粗糙的水平段 BC组成,静止在光滑水平面上,当小车固定时,从 A点由静止滑下的物体到 C 点恰好停止。如果小车不固定,物体仍从 A点静止滑下,则()A物体和小车系统水平方向动量不守恒 B物体和小车系统竖直方向动量守恒 C物体滑下到小车粗糙的水平段 BC 与小车相对静止时,一起向右运动 D物体滑下到小车粗糙的水平段 BC 与小车相对静止时,还是滑到 C点恰好停止 8.(多选)如图所示,质量为M 的 L 形物体,静止在光滑的水平面上,物体的 AB 部分是半径为 R 的四分之一光滑圆弧,BC 是水平面,将质量为 m 的小

6、滑块从 A 点静止释放沿圆弧面滑下并最终停在物体的水平面 BC 之间的 D 点,则:()A滑块从 A 到 B 时速度大小等于 B滑块从 A 到 D,物体与滑块组成的系统动量守恒,能量守恒 C滑块从 B 到 D,物体与滑块组成的系统动量守恒,机械能不守恒 D滑块滑到 D 点时,物体的速度为零 9.(多选)如图所示,带有光滑弧形轨道的小车质量为 m,静止在光滑水平面上,一质量也是 m 的小球,以速度 v 沿轨道水平端向上滑去,至某一高度后再向下返回,则当小球回到小车右端时将()A小球以后将向右做平抛运动 B小球将做自由落体运动 C小球在弧形槽内上升的最大高度为 D此过程小球对小车做的功为 10.(

7、单选)一光滑水平地面上静止放着质量为 m、半径为 R 的光滑圆弧轨道,质量也为 m 小球从轨道最左端的 A 点由静止滑下(AC 为水平直径),重力加速度为 g,下列正确的是()A.小球不可能滑到圆弧轨道右端最高端 C B.小球通过最低点时速度 C.小球向右运动中轨道先向左加速运动,后向右加速运动 D.轨道做往复运动,离原先静止位置最大距离为 R/4 11.质量为 m的小球从光滑半圆弧槽的A点由静止下滑,A、B等高,如下图所示,关于小球 m的运动,以下说法正确的是 ()A、若槽体固定不动,则 m可滑到 B点 B、若槽体可无摩擦地滑动,则m不能滑到 B点 C、m滑到槽体底部时,无论槽体动不动,其速

8、率均为 D、若 m下滑时槽体滑动,但底面有摩擦,则 m不能滑到 B 点.第 II 卷(非选择题)请点击修改第 II卷的文字说明 评卷人 得分 二、填空题(本题共 1 道小题,每小题 0 分,共 0 分)12.如图所示,长为,质量为的小船停在静水中,一个质量为的人站在船头,若不计水的阻力,在人从船头走到船尾的过程中,小船对地的位移是 。评卷人 得分 三、实验题(题型注释)评卷人 得分 四、计算题(本题共 23 道小题,第 1 题 0 分,第 2 题 0 分,第 3 题 0 分,第 4题 0 分,第 5 题 0 分,第 6 题 0 分,第 7 题 0 分,第 8 题 0 分,第 9 题 0 分,第

9、 10题 0 分,第 11 题 0 分,第 12 题 0 分,第 13 题 0 分,第 14 题 0 分,第 15 题 0 分,第 16 题 0 分,第 17 题 0 分,第 18 题 0 分,第 19 题 0 分,第 20 题 0 分,第 21 题0 分,第 22 题 0 分,第 23 题 0 分,共 0 分)13.(9分)如图所示,质量为M=2kg的木板静止在光滑的水平地面上,木板AB部分为光滑的四分之一圆弧面,半径为R=0.3m,木板BC部分为水平面,粗糙且足够长。质量为m=1kg的小滑块从A点由静止释放,最终停止在BC面上D点(D点未标注)。若BC面与小滑块之间的动摩擦因数 =0.2,

10、g=10m/s2,求:()小滑块刚滑到B点时的速度大小;()BD之间的距离。14.如图所示,光滑水平面上有一质量 M=4m 的带有四分之一光滑圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长 L 的粗糙水平轨道,圆弧轨道与水平轨道在O点相切一质量为 m 的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度滑上平板车,恰能到达圆弧轨道的最高点 A,小物块最终到达平板车最右端并与平板车相对静止已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求:(1)小物块滑上平板车的初速度v0 的大小 (2)光滑圆弧轨道半径 R 15.如图所示,一质量 M=2.0 kg、长 L=0.60 m 的水板 AB 静止在光滑

11、水平面上,木板的左侧固定一半径 R=0.60 m 的四分之一圆弧形轨道,轨道末端的切线水平,轨道与木板靠在一起且末端高度与木板高度相同。现在将质量 m=l.0 kg 的小铁块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放,小铁块到达轨道底端时的速度 v0=3.0 m/s,最终小铁块恰好能到达木板AB 的最右端。(g=10)求:(1)小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小 F(2)小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功(3)小铁块和木板 AB 达到的共同速度 v 及小铁块和木板 AB 间,的动摩擦因数.16.如图(甲)所示,竖直轻弹簧下端与物块 A 相连,上端与物块 B 相连,放置在水平地面上。

12、物块 C 在物块 B 正上方某处自由落下,与 B 碰撞后粘合在一起。在 A 的正下方放置一个压力传感器,以测量 A 对地面的压力;在 C 正上方设置一个速度传感器,以测量 C 下落的速度。通过它们得到如图(乙)所示的 N-t 和 v-t 图线,图中v1、v2 和 N0 为已知量。还已知 A、B、C 的质量相等,重力加速度为 g,不计空气阻力,试求:(1)每个物块的质量;(2)t1 到 t2 过程 BC 粘合体的动能变化;(3)比较 t1 和 t4 时刻弹簧的弹性势能大小,并求出弹簧的弹性系 数。17.在光滑水平面上静置有质量均为 m 的木板 AB 和滑块 CD,木板 AB 上表面粗糙动摩擦因数

13、为,滑块 CD 上表面是光滑的 1/4 圆弧,其始端 D 点切线水平且在木板 AB 上表面内,它们紧靠在一起,如图所示一可视为质点的物块 P,质量也为 m,从木板 AB 的右端以初速度 v0 滑上木板 AB,过 B 点时速度为 v0/2,又滑上滑块 CD,最终恰好能滑到滑块 CD 圆弧的最高点 C 处,求:(1)物块滑到 B 处时木板的速度 vAB;(2)木板的长度 L;(3)滑块 CD 圆弧的半径 R.18.如图所示,带光滑弧形槽的小车质量 m,静止在光滑水平面上。一质量也为 m的小球以速度 v0 从槽口水平冲上小车。已知小车水平槽口离地面的高度为 h,重力加速度为 g。求小球在车上上升的最

14、大高度。当小球返回到小车的右端时,小车的速度、小球的速度各为多少?当小球落地时车与球之间的水平距离是多少?19.如图所示,在光滑水平面上有质量均为 m 的两辆小车 A 和 B,A 车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为 M 的小物块 C(可看做质点)B 车上表面是一个光滑的圆弧槽,圆弧槽底端的切线与 A 的上表面相平现在 A 和 C 以共同速度 v0 冲向静止的 B 车,A、B 碰后粘合在一起,之后物块 C 滑离 A,恰好能到达 B 的圆弧槽的最高点已知 M2m,v04 m/s,取 g10 m/s2.求圆弧槽的半径 R.20.如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径 R=0.

15、6m。平台上静止着两个滑块 A、B,mA=0.1Kg,mB=0.2Kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。小车质量为 M=0.3Kg,车面与平台的台面等高,车面左侧粗糙部分长度为 L=0.8m,动摩擦因数为=0.2,右侧拴接一轻质弹簧,弹簧自然长度所在处车面光滑。点燃炸药后,A 滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于 A 滑块的重力,滑块 B 冲上小车。两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2。求:炸药爆炸后滑块B的速度大小 滑块 B 滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势

16、能 21.质量均为 M 的 A、B 两个物体由一劲度系数为 k 的轻弹簧相连,竖直静置于水平地面上,现有两种方案分别都可以使物体 A 在被碰撞后的运动过程中,物体 B 恰好能脱离水平地面,这两种方案中相同的是让一个物块从A 正上方距 A 相同高度 h 处由静止开始自由下落,不同的是不同物块C、D 与 A 发生碰撞种类不同如题 9 图所示,方案一是:质量为 m 的物块 C 与 A 碰撞后粘合在一起;方案二是:物体 D 与 A发生弹性碰撞后迅速将 D 取走,已知量为 M,m,k 后,重力加速度 g弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,求:(1)h 大小;(2)A、B 系统因碰撞损失的机械能;(3)

17、物块 D 的质量 mD 大小 22.一质量为 2m 的物体 P 静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。图中 ab 为粗糙的水平面,长度为 L;bc 为一光滑斜面,斜面和水平面通过与 ab 和 bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为 v0 的水平初速度从 a 点向左运动,在斜面上上升的最大高度为 h,返回后在到达 a点前与物体 P 相对静止。重力加速度为 g。求:(1)木块在 ab 段受到的摩擦力 f;(2)木块最后距 a点的距离 s。23.两个质量分别为 M1 和 M2 的劈 A 和 B,高度相同,放在光滑水平面上A 和 B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面

18、相切,如图 14 所示一质量为 m 的物块位于劈 A 的倾斜面上,距水平面的高度为 h.物块从静止开始滑下,然后又滑上劈 B.求物块在 B 上能够达到的最大高度 24.如图所示,光滑水平面上有一质量 M=4.0 kg 的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长 L=1.5 m 的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径 R=0.25 m 的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切现将一质量m=1.0 kg 的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度 v0 滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点 A取 g=10 m/s2,求:(1)小物块滑上平板

19、车的初速度v0 的大小 (2)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离 25.两质量分别为 M1 和 M2 的劈 A 和 B,高度相同,放在光滑水平面上,A 和 B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为 m 的物块位于劈 A 的倾斜面上,距水平面的高度为 h。物块从静止滑下,然后又滑上劈 B。求物块在 B 上能够达到的最大高度。26.如图所示,粗糙水平地面上固定一半径为 R 的四分之一光滑半圆轨道 AB,甲物块从其顶点 A 静止释放,进入水平部分时与原来静止在 B 点的乙物块相碰,并粘在一起继续运动。甲乙两物块质量分别为 m、2m,均可看成质点,与水平面的摩擦因数均为

20、。求两物块停止时离 B 点的距离。27.两质量均为 2m 的劈 A 和 B,高度相同,放在光滑水平面上,A 和 B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为 m 的物块位于劈 A 的倾斜面上,距水平面的高度为 h。物块从静止滑下,然后又滑上劈 B。求(1)物块第一次离开劈A时,劈A的速度;(2)物块在劈 B 上能够达到的最大高度。(重力加速度为 g)28.如图所示,在光滑的水平面上有一长为 L 的木板 B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的 1/4 圆弧槽 C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C 静止在水平面上。现有滑块 A 以初速 v0 从右端滑上

21、B,一段时间后,以 v0/2滑离 B,并恰好能到达 C的最高点。A、B、C 的质量均为 m。求:A刚滑离木板 B时,木板 B的速度;A与 B的上表面间的动摩擦因数;圆弧槽 C的半径 R;从开始滑上 B到最后滑离 C的过程中 A损失的机械能。29.(本题 13 分)如图所示,在光滑的水平面上有一长为 L 的木板 B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的 1/4圆弧槽 C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块 A以初速 V0从右端滑上 B,并以 1/2 V0滑离 B,恰好能到达 C 的最高点。A、B、C 的质量均为 m,试求:(1)木板 B 上表面的动摩擦因

22、素 ;(2)1/4圆弧槽 C 的半径 R;(3)当 A 滑离 C 时,C 的速度。30.(16 分)两个质量分别为 M1和 M2的劈 A 和 B,高度相同,放在光滑的水平面上,A 和 B 相向的侧面都是相同的光滑的曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一个质量为 m 的物块位于劈 A 的曲面上,距水平面的高度为 h。物块从静止开始滑下,然又滑上劈 B的曲面。试求物块在 B上能够达到的最大高度是多少?31.(20 分)如图甲所示,竖直放置轻弹簧下端与放在水平地面上的物块 A 相连,上端与物块 B 相连。物块 C 在 B 的正上方某处自由下落,与 B 碰后黏合在一起后继续下降。在物块 C 正上方放

23、置一个速度传感器,以测定 C 下落的速度;在物块 A 的正下方放置一个压力传感器,以测量物块 A 对地面的压力 FN,得到如图乙所示的t 和 FNt 图,图中纵坐标上的 FN1、均为已知量。已知弹簧的劲度系数为,A、B、C 三个物块的质量均相等且都可视为质点,重力加速度为 g。(1)每个物块的质量 m;(2)求从 t1到 t2时间内,B、C 黏合体对弹簧做功的大小?(3)为使 B、C 黏合体向上反弹到最大高度时,物块 A 对地面的压力恰好为零,则 C 物块开始下落时与B 物块间的距离 H 应为多大?32.(08 年广东三校联考)(18 分)如图所示,质量为 3.0kg 的小车以 1.0m/s的

24、速度在光滑的水平面上向左运动,车上 AD 部分是表面粗糙的水平轨道,DC 部分是 1/4 光滑圆弧,整个轨道都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度 E 为 40N/C,磁感应强度 B 为 2.0T。现有一质量为 1.0kg、带负电且电荷量为的滑块以 8m/s 的水平速度向右冲上小车,当它通过 D 点时速度为 5.0m/s(滑块可视为质点,g 取 10m/s2),求:(计算结果保留两位有效数字)(1)滑块从 A到 D的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;(2)如果圆弧轨道半径为 1.0m,求滑块刚过 D点时对轨道的压力;(3)若滑块通过

25、D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,此圆弧的最小半径。33.(08 衡水中学一调)(18 分)如图所示,光滑水平面上有一质量 M4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长 L1.0m 的水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m 的 1/4 光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在 O/点相切车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量 m1.0kg 的小物块紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数 0.5整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A,g 取 10m/s2求:(1)解除锁定前弹簧的弹性势能;(2)小物块第二次经过 O/点时

26、的速度大小;(3)最终小物块与车相对静止时距O/点的距离 34.(07 年安庆一中一模)(14 分)如图所示,光滑水平面上有一质量为 M=1kg的长木板,木板左端表面水平且长为 L=2m,右端连有光滑的圆弧槽.现有一个的质量为 m=0.5kg 可视为质点的物块以速度 v0=3m/s 水平滑上长木板,m 与长木板水平部分间的动摩擦因数为=0.1,物块滑过水平部分后能冲上圆弧面而又不能离开圆弧面.求 (1)物块在圆弧面上能上升的最大高度;(2)物块最终相对木板静止的位置离木板左端的距离;(3)为使物块最终能滑出木板,v0应满足的条件.35.(16 分)竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道 AB 与光

27、滑的四分之一圆弧滑道 CD 组成 AB 恰与圆弧 CD 在 C点相切,轨道放在光滑的水平面上,如图所示。一个质量为 m的小物块(可视为质点)从轨道的 D 点静止释放,沿着轨道运动恰停在水平滑道AB 的 A点。已知圆弧滑道的半径为 R,物块与 AB 间的动摩擦因数为 ,轨道 ABCD的质量为 3m。求:(1)为了保证小物块从 A点刚好滑到的 D端而不离开滑道,在 A点应给物块多大的初速度。(2)在小物块从 A点刚好滑到的 D端,而不离开滑道的过程中物块受到合外力的冲量。评卷人 得分 五、简答题(题型注释)评卷人 得分 六、作图题(题型注释)评卷人 得分 七、辨析题(题型注释)评卷人 得分 八、估

28、算题(题型注释)评卷人 得分 九、判断题(题型注释)评卷人 得分 十、证明题(题型注释)试卷答案 考点:动量守恒定律;机械能守恒定律.专题:动量定理应用专题 分析:环没有固定时,小球与环组成的系统水平方向满足动量守恒,再结合系统机械能守恒列方程求得小球到最低点的速度,再根据牛顿第二定律求绳的拉力;将圆环固定,再将小球由开始的位置释放,小球下落过程机械能守恒,再根据牛顿第二定律求绳的拉力;解答:解:环没有固定时,当小球到最低点时小球的速度为v1,环的速度为 v2,则 mgL(1cos53)=mv12+mv22 球和环组成的系统水平方向动量守恒,设向右为正方向:mv1mv2=0 联立得:v1=v2

29、=,小球在最低点时,F1mg=m,得 F1=2.6mg;环固定时,mgL(1cos53)=mv2,F2mg=m 得:F2=1.8mg,因此=故选:C 点评:本题多次运用几何关系及机械能守恒定律,定律的表达式除题中变化的动能等于变化的重力势能外,还可以写成圆环的变化的机械能等于重物的变化的机械能同时关注题中隐含条件的1.2.(1)物块离开木板时物块的速度为 4m/s;(2)物块滑上凹槽的最大高度 0.15m 考点:动量守恒定律;能量守恒定律 专题:动量定理应用专题 分析:(1)系统动量守恒,应用动量守恒定律可以求出物块离开木板时的速度(2)对系统,应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物块上升的

30、高度 解答:解:(1)物体在木板上滑行的过程中,以向右为正,对系统由动量守恒可得:mv0=mv1+(M1+M2)v2,代入数据解得:v1=4m/s;(2)物体在凹槽上滑行的过程中,设上升的最大高度为 h,以向右为正方向,对系统由动量守恒和能量守恒可得:mv1+M2v2=(m+M2)v,mv12+M2v22=(m+M2)v2+mgh,代入数据解得:h=0.15m;答:(1)物块离开木板时物块的速度为 4m/s;(2)物块滑上凹槽的最大高度 0.15m 点评:本题考查了求物块受到与物块上升高度,分析清楚物体运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题 3.C 4.B 5.C 6.C 7.D

31、 8.CD 9.BD 联立解得 v2v v10,故 B 选项正确,A 选项错误;再由动能定理可知 D 选项正确 10.B 11.AD 12.13.()2m/s()1.5m【知识点】动量守恒定律 解析()小滑块滑到 B 处时,木板和小滑块速度分别为v1、v2,由动量守恒定律有Mv1+mv2=0,由机械能守恒定律有,代入m=1kg、M=2kg、R=0.3m,得v1=2m/s。()小滑块静止在木板上时速度为v,由动量守恒定律有(M+m)v=0,得v=0。能量守恒定律有,代入 =0.2、R=0.3,得L=1.5m。【思路点拨】滑块与物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律与能量守恒定律求出速度大小。本题

32、考查了求解速度,分析清楚物体运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题 14.(2)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,设小物块到达圆弧最高点 A时,二者的共同速度由动量守恒得:(3 分)由能量守恒得:联立 并代入数据解得:注:式没有列出与 式共用扣掉 3 分 15.16.解:(1)由 N-t 图象可知,在 0t1 阶段 N0=2mg(2 分)得(1 分)(2)对 C 和 B 的碰撞瞬间,有 mv1=(m+m)v3(2 分)得(1 分)t1 到 t2 过程 BC 粘合体的动能变化(2分)解以上诸式得(1 分)(3)设弹簧的弹性系数为 k,在 t1 时刻隔离 B(C 未碰 B 时

33、)分析 得弹簧压缩量为 x1=(1 分)在 t4 时刻隔离 A 分析,得弹簧伸长量为 x4=(1 分)由于 x1=x4,故 t1 和 t4 时刻弹簧的弹性势能相等。(2 分)对 t1 到 t4 过程,CB 粘合体的位移 h=x1+x4=(2 分)对该过程应用功能关系,有(2 分)解以上诸式得(1 分)17.(1)对 ABC 用由动量守恒得,又,则(2)由 A 到 B,根据能量守恒得,则(3)由D点C,滑 块CD与 物 块P的 动 量 守 恒 且 机 械 能 守 恒,得 解之得 18.设小球上升到最大高度时的高度为 h,共同速度为 v1 由水平方向动量守恒得 mv02mv1(1)(1 分)由机械

34、守恒得 19.20.21.解:(1)A 静止时,设轻弹簧压缩 有(1 分)设物体 C 自由落下 h 时速度为 v,得:(1 分)设物体 C 与 A 碰撞并粘合在一起竖直向下运动速度大小为 由动量守恒定律得:(1 分)B 恰好能脱离水平面时,C、A 向上运动速度为零 设轻弹簧伸长,由物体 B 平衡得:(1 分)有(1 分)说明在物体 C 与 A 碰撞并粘合在一起运动至最高处过程中C、A、弹簧系统机械能守恒,且初、末弹性势能相同 有(1 分)(1 分)联立解得(1 分)(2)C、A系统因碰撞损失的机械能 (3)物体 D 自由落下h 时速度为 v,同理有(1 分)设物体 D 与 A 发生弹性碰撞后速

35、度分别为、有(1 分)(1 分)解得 (1 分)要使 B 恰好能脱离水平面,与(1)同理,必有(1分)得 即:得(2 分)22.设木块和物体 P 共同速度为 v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得:由得:(2)木块返回与物体 P 第二次达到共同速度与第一次相同(动量守恒)全过程能量守恒得:由得:23.设 m 的滑到底端的速度为 v1,A 的速度为 v2 M 上升的最大高度为,共同速度为 得 24.25.设物块到达劈 A 的低端时,物块和 A 的的速度大小分别为 v 和 V,由机械能守恒和水平方向动量守恒得 设物块在劈 B 上达到的最大高度为,此时物块和 B 的共同速度大小为

36、,由机械能守恒和动量守恒得 联立式得 26.设甲到达 B 点的速度为 v1,AB 碰后速度为 v2,AB 静止时离 B 点的距离为 L,物块甲从 A 到 B 的过程机械能守恒,则有 A 与 B 碰撞过程动量守恒,则有 mv1=3mv2,AB 共同运动过程由动能定理得 AB 静止时离 B 点的距离为 27.(1)设 滑 块 第 一 次 离 开A时 的 速 度 为,A的 速 度 为 由系统动量守恒得:系统机械能守恒得:由解得:,(2)物块在劈 B 上达到最大高度时两者速度相同,设为,由系统动量守恒和机 械 能 守 恒 得 由 解得:28.解得5v02/16gL 29.(1)当 A在 B上滑动时,A

37、与 BC 整体发生作用,由于水平面光滑,A与 BC 组成的系统动量守恒,得 系 统 动 能 的 减 小 量 等 于 滑 动 过 程 中 产 生 的 内 能,得(2)当 A 滑上 C,B 与 C 分离,A 与 C 发生作用,设到达最高点时速度相等为 V2,由于水平面光滑,A与 C组成的系统动量守恒,得 A与C组成的系统机械能守恒,得(3)当 A滑下 C时,设 A的速度为 VA,C的速度为 VC,A与 C组成的系统动量守恒,A 与 C 组成的系统动能守恒,得 VC=30.解析:设物块到达劈 A的低端时,物块和 A的的速度大小分别为 v 和 V,由机械能守恒和动量守恒得 设物块在 B 上达到的最大高

38、度为,此时物块和 B 的共同速度大小为,由机械能守恒和动量守恒得 联立式得 31.解析:(1)设 mA=mB=mC=m,由图象可知,在 C 未与 B 碰撞前,A 对地面的压力为FN1,则有:(3 分)得:(2 分)(2)由图象可知:在 t2时刻,B、C 的速度达到最大为,此时 B、C 所受合力为零,故 t1到 t2的过程中,B、C 下移的距离为:(2 分)由图可知 C 与 B 碰前的速度为,设物块 B、C 碰撞后黏合在一起的速度为,由动量守恒定律得:(2 分)则 t1到 t2的时间内,物块 B、C 对弹簧做的功为 W,对 B、C 由动能定理得:(2 分)可解得:(2 分)(3)由于 B 与 C

39、 碰前已压缩,当物块 A 对地的压力恰好为零时,弹簧的伸长量:,物块 A 对地的压力恰好为零时,物块B、C 与它们刚碰撞时的高度差为:(2 分)物块 B、C 第一次刚以相同的速度向下运动时弹簧的弹性势能与物块 A 对地面压力为零时弹簧的弹性势能相等,对于 B、C 和弹簧组成的系统,由机械能守恒定律得:(1 分)设物块 C 开始下落时与 B 物块间的距离为 H,C 与 B 碰撞前的瞬时速度为,B 与 C 碰后黏合在一起的速度为,有:(1 分)(1 分)解得:(2 分)32.解析:(1)(6 分)设滑块运动到D 点时的速度为,小车在此时的速度为 滑块从 A 运动到 D 的过程中系统动量守恒 2 分

40、 小车的速度为 小车与滑块组成的系统损失的机械能为E 2 分 2 分 (2)(6 分)设滑块刚过 D 点时,受到轨道的支持力为 N 4 分 得 N=35.5N 1 分 滑块对轨道压力 1 分 (3)(6 分)滑块沿圆弧轨道上升到最大高度时,滑块与小车具有共同速度 v 由动量守恒定律 2 分 1 分 设圆弧轨道的最小半径为 由动量守恒关系 2 分 1 分 33.解析:(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,故小物块恰能到达圆弧最高点A时,二者的共同速度 设弹簧解除锁定前的弹性势能为,上述过程中系统能量守恒,则有 代入数据解得 (2)设小物块第二次经过时的速度大小为,此时平板车的速度大小为

41、,研究小物块在圆弧面上下滑过程,由系统动量守恒和机械能守恒有 由式代入数据解得m/s (3)最终平板车和小物块相对静止时,二者的共同速度为 0 设小物块相对平板车滑动的总路程为s,对系统由能量守恒有 代入数据解得s=1.5m 则距点的距离xsL0.5m 34.解析:(1)物块滑上长木板后,与木板相互作用,水平方向不受外力,动量守恒.物块上升到最大高度时,二者具有相同的速度.系统损失的动能转化为热量和物块的重力势能.mv0=(M+m)v v=由式可得:Ek=物块与木板摩擦产生的热量取决于它们的相对位移:Q=mgL Ek=Q+mghmax 解得:hmax=代入数值得 hmax=0.1m (2)物块

42、从圆弧上滑以后,继续在木板上滑行,最终和木板相对静止,设此时共同速度为 v,由整个过程动量守恒得:mv0=(M+m)v Ek=若 s为物块相对木板的路程,由能量守恒定律得:Ek=Q=mgs 解得 s=3m 即物块离木板左端的距离为 1m (3)考虑临界情况,认为物块恰好相对木板静止在木板的最左端,它们的相对路程为 2L,此时共同速度为 v,则;mv0=(M+m)v Ek=m-(M+m)v2 =mg2L 解得 v0=m/s 35.解析:(1)物体从 D 点滑到 A 点时具有的共同速度 为 v,根据水平方向动量守恒,有(3m+m)v=0 (1)解得 v=0 (2 分)说明两物体都停下,此过程中能量守恒,所以有 (2)(2 分)物体刚好滑到最高点时水平方向速度相同,设为 v1,根据水平方向动量守恒,有 (3)(2 分)根据能量转化与守恒,有 (4)(2 分)由(1)(2)(3)(4)式解得 (3 分)(2)规定向右为正,对物块根据动量定理有 (2 分)解得 (2分)负号说明方向向左,冲量大小为 (1 分)

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