動(dòng)量和能量守恒綜合訓(xùn)練_第1頁
動(dòng)量和能量守恒綜合訓(xùn)練_第2頁
動(dòng)量和能量守恒綜合訓(xùn)練_第3頁
動(dòng)量和能量守恒綜合訓(xùn)練_第4頁
動(dòng)量和能量守恒綜合訓(xùn)練_第5頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、動(dòng)量和能量守恒綜合題大訓(xùn)練. 如圖所示,小球靜止在距豎直擋板處的光滑水平面上,質(zhì)量為m2,質(zhì)量為m1的小球以速度v0與做彈性正碰,碰后小球A又與檔板發(fā)生彈性正碰。v0ABPS若與在距擋板S處發(fā)生第二次碰 撞,求m和m2的質(zhì)量比;若與在距擋板2S處發(fā)生第二次碰撞,求m和m2的質(zhì)量比。Sv0L. 如圖所示,一輕質(zhì)細(xì)繩的一端系一質(zhì)量為m=0.01kg的小球,另一端系在高處的點(diǎn)上,繩的長(zhǎng)度L=0.1m,小球跟水平面接觸而無相互作用。在球的兩側(cè)距球等遠(yuǎn)處,立兩墻和,相距S=2m。水平面上有一個(gè)M=0.01kg 的小滑塊,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25,開始時(shí)滑塊從左擋板處以v0=10m/s的初速度向右

2、運(yùn)動(dòng),以后與小球多次發(fā)生彈性碰撞,取g=10m/s2。求在滑塊最終靜止前,小球完成完整的圓運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。. (2007廣東高)如圖所示,在同一豎直上,質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部,斜面高度為H=2L。小球受到彈簧的彈性力作用后,沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。離開斜面后,達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生彈性碰撞,碰撞后球B剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度,球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點(diǎn),O點(diǎn)的投影O與P的距離為L(zhǎng)/2。已知球B質(zhì)量為m,懸繩長(zhǎng)L,視兩球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,求:球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大??;球A在兩球碰撞后一瞬間的速度大?。粡椈傻膹椥粤?duì)球A所做的功。v0

3、BAL1L2P(2004年廣東高)如圖所示,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊相連,靜止在水平直導(dǎo)軌上,彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài)。另一質(zhì)量與相同的滑塊,從導(dǎo)軌上的點(diǎn)以某一初速度向滑行。當(dāng)滑過距離L1時(shí),與相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后、緊貼在一起運(yùn)動(dòng),但互不粘連。已知最后恰好返回到出發(fā)點(diǎn)并停止?;瑝K和與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為,運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為L(zhǎng)2,重力加速度為g,求從點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度v0。v0ABCP(2000年全國(guó))兩個(gè)小球、用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑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定擋板,右邊有一小球沿軌道以速度v0射向球,如圖所示。與發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體。在它們繼續(xù)向左運(yùn)

4、動(dòng)的過程中,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí),長(zhǎng)度突然被鎖定,不再改變,然后,球與擋板發(fā)生碰撞,碰后、靜止不動(dòng),與接觸而不粘連,過一段時(shí)間,突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失),已知、三球質(zhì)量均為m 求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后球的速度。求在球離開擋板之后的運(yùn)動(dòng)過程中, 彈簧的最大彈性勢(shì)能。v0ABC(1995年上海高)如圖所示,、三物塊質(zhì)量均為m,置于光滑水平面上,、間夾有已完全壓緊不能再壓縮的彈簧,兩物塊用細(xì)繩相連使彈簧不能伸展,物塊以速度v0沿、連線方向向運(yùn)動(dòng),相碰后,和、粘合在一起,然后連接、的細(xì)繩因受擾動(dòng)而突然斷開,彈簧伸展從而使與、分離,脫離彈簧后的速度為v0。v0求彈簧所釋放的勢(shì)能。 若更換

5、、間的彈簧,當(dāng)物塊以速度v向運(yùn)動(dòng),物塊在脫離彈簧后的速度為2v0,則彈簧所釋放的勢(shì)能。若情況中的彈簧與情況中的彈簧相同,為使物塊脫離彈簧后的速度仍為2v0,的初速度應(yīng)為多大?. 如圖所示,一顆質(zhì)量為m的子彈以較大的速度v水平擊穿原來靜止在光滑水平面上質(zhì)量為的木塊時(shí),木塊獲得了速度u,擊穿所需時(shí)間為t。設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力固定不變,求木塊的長(zhǎng)度及子彈擊穿的過程中木塊移動(dòng)的距離。v0 O·mM. 如圖所示,質(zhì)量為、長(zhǎng)為的木板置于光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物塊以水平速度v0滑上木板左表面,已知木板與小物塊的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為,點(diǎn)是長(zhǎng)木板的中點(diǎn),問v0在什么范圍內(nèi)方能使小木塊滑到間的任一點(diǎn)時(shí)停下

6、來?v0 mM. 如圖所示,一質(zhì)量為的長(zhǎng)木板,靜止在光滑水平桌面上,一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊以水平速度v0從長(zhǎng)木板一端開始在木板上滑動(dòng),直到離開木板,滑動(dòng)剛離開木板時(shí)的速度為v0/3。若把木板固定在水平桌面上,其它條件相同,求滑塊離開長(zhǎng)木板時(shí)的速度u。v0v0m10. 如圖所示,有一平板小車的質(zhì)量為,在光滑水平面上正以初速v0水平向右運(yùn)動(dòng),其車身長(zhǎng)度為,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物塊,以水平初速v0向左滑上平板小車的端,當(dāng)它到達(dá)平板小車的端時(shí)并未從車上掉下來。(>m)試求:小物塊與平板小車之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù);小物塊到達(dá)端時(shí)平板小車在水平面上滑行的距離S;小物塊在平板車滑動(dòng)過程中對(duì)地的最大距離Smax。

7、ABSv011. 如圖所示,一長(zhǎng)木板靜止于光滑的水平面上,的右端距豎直擋板S5m,現(xiàn)有一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m=1kg,以v0=6m/s的初速度從的左端水平滑上板,已知物塊A與木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)=0.40,木板與豎直墻壁發(fā)生完全彈性正碰。要使最終不脫離,(g取10m/s2)。若長(zhǎng)木板的質(zhì)量2kg,求其最短長(zhǎng)度。若長(zhǎng)木板的質(zhì)量0.5kg,求其最短長(zhǎng)度。v0BAC12. 如圖所示,長(zhǎng)L=0.51m的木板,質(zhì)量M=1kg,板上右端有小物塊,質(zhì)量m=3kg,它們一起以速度v0=2m/s在光滑水平面上向左做勻速運(yùn)動(dòng),木板與等高的豎直固定物體發(fā)生彈性碰撞,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,(g取1

8、0ms2)。求A與固定板共碰撞幾次后,可脫離。13. 如圖所示,質(zhì)量為1.5kg、長(zhǎng)1.0m、左端帶有豎直擋板的木板,以v0=4.0m/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng),將一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速輕放在的右端,而后與木板的左端的擋板碰撞,最后木塊又恰好滑到的右端而未掉下,設(shè)與擋板碰撞時(shí)無機(jī)械能損失,碰撞時(shí)間可以忽略,求:、最后的共同速度;v0AB物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù);求從放上小物塊到與的左端擋板相 碰這一過程所用的時(shí)間。14. 如圖所示,質(zhì)量為20kg的平板車靜止在光滑的水平面上,車左上表面停放著質(zhì)量為m=5kg的電動(dòng)車(可視為質(zhì)點(diǎn)),電動(dòng)車與平板車上的擋板相距

9、=5m。電動(dòng)車由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=2s電動(dòng)車與檔板相碰,問:m碰撞前瞬間兩車的速度大小各為多少?若碰撞過程中無機(jī)械能損失,且碰后電動(dòng)機(jī)關(guān)閉并剎車,使電動(dòng)車只能在平板車上滑動(dòng),要使電動(dòng)車不脫離平板車,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少多大?15. 如圖所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.0m、右端帶有豎直擋板的木板B,靜止在光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),以速度v0=4.0m/s滑上B的左端,而后與右端擋板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知Mm=3,并設(shè)A與擋板碰撞時(shí)無機(jī)械能損失,碰撞時(shí)間可以忽略。求:A、B最終速度;木板A與木塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù);畫出此過程中B的速度圖象

10、(取地面為參考系)。1216. 如圖所示,質(zhì)量2.0kg的小車放在光滑水平面上,在小車右端放一質(zhì)量為1.0kg的物塊,物塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,當(dāng)小物塊與小車同時(shí)分別受到16.0N和2=9.0N的拉力,經(jīng)0.4s同時(shí)撤去,為使小物塊不從小車上滑下,求小車的最小長(zhǎng)度。(g取10m/s2)17. 如圖所示,質(zhì)量2.0kg、長(zhǎng)2.0m的小車放在光滑水平面上,在小車右端放一質(zhì)量為1.0kg的小物塊,小物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,小物塊受到水平向左9.0N拉力,經(jīng)ts撤去,為使物塊不從小車上滑下,求時(shí)間t的最大值(g取10m/s2)。ACBFs18(2005年廣東高考題)如圖所示,兩個(gè)完

11、全相同的質(zhì)量為m的木板A、B置于水平地面上,它們的間距s=2.88m。質(zhì)量為2m,大小可忽略的物塊C置于A板的左端。C與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.22,A、B與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.10,最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí),三個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)給C施加一個(gè)水平向右,大小為的恒力F,假定木板A、B碰撞時(shí)間極短且碰撞后粘連在一起,要使C最終不脫離木板,每塊木板的長(zhǎng)度至少應(yīng)為多少? 19. 質(zhì)量為=3kg的小車放在光滑的水平面上,物體和的質(zhì)量分別為mA=mB=1kg,放在小車的光滑水平底板上,物體和小車右側(cè)壁用一根輕彈簧連接起來,不會(huì)分離。物體和并排靠在一起,現(xiàn)用力壓,并保

12、持小車靜止,使彈簧處于壓縮狀態(tài),在此過程中外力做功15J,如圖所示,撤去外力,當(dāng)和分開后,在達(dá)到小車底板的最左端之前,已從左端拋出,求:B A與一起運(yùn)動(dòng)至分離過程中對(duì)做的功;彈簧第二次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物體和小車的速度。AOx020. 在光滑水平面上停放著一輛質(zhì)量為的小車,質(zhì)量為m的物體與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧牢固連接,彈簧的另一端與小車左端連接,將彈簧壓縮x0后用細(xì)繩把物體與小車拴住,使物體靜止于車上點(diǎn),如圖所示,物體與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,為彈簧原長(zhǎng)時(shí)右端所在位置,然后將細(xì)線燒斷,物體和小車都要開始運(yùn)動(dòng)。求:當(dāng)物體在車上運(yùn)動(dòng)到距點(diǎn)多遠(yuǎn)處,小車獲得 的速度最大?若小車的最大速度為v1,則此過程中

13、彈簧釋放 的彈性勢(shì)能為多大?ABCF甲21如圖甲所示,光滑的水平地面上固定一長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.7m長(zhǎng)的長(zhǎng)木板C,板的左端有兩小物體A、B,其間夾有一根長(zhǎng)為1.0m的輕彈簧,彈簧沒有形變,且與物塊不相連。已知mA=mC=20kg,mB=40kg,A、B與木板C的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為A=0.50,B=0.25,用水平力F作用于A,讓F從零逐漸增大,并使B緩慢地向右移動(dòng)了0.5m,使彈簧貯存的彈性勢(shì)能E0。問 若彈簧勁度系數(shù)為k=200N/m,以作用力F為縱坐標(biāo),A移動(dòng)的距離為橫坐標(biāo),試在圖乙中的坐標(biāo)系中作出推力F隨A的位移變化的圖線。求出彈簧貯存的彈性勢(shì)能E0。當(dāng)物塊B緩慢地向右移動(dòng)了0.5m后,保持A、B

14、兩物塊間距,將其間夾有的彈簧更換,使得壓縮量仍相同的新彈簧貯存的彈性勢(shì)能為12E0,之后同時(shí)釋放三個(gè)物體A、B、C,已被壓縮的輕彈簧將A、B向兩邊彈開,哪一物塊將先彈出木板C,最終C的速度是多少?F/NSA/m乙22. 如圖,質(zhì)量為M的長(zhǎng)滑塊靜止在光滑水平面上,左側(cè)固定一勁度系數(shù)k足夠大的水平輕質(zhì)彈簧,右側(cè)用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)輕繩連接于豎直墻上,細(xì)繩所能承受的最大拉力為T。使一質(zhì)量為m、初速度為v0的小物塊,在滑塊上無摩擦地向左滑動(dòng),而后壓縮彈簧。(彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式E彈=kx2,其中k為勁度系數(shù),x為彈簧的壓縮量)給出細(xì)繩被拉斷的條件?;瑝K在細(xì)繩拉斷后被加速的過程中,所能獲得的最大向左加速度為

15、多少?試證明:物體最后離開滑塊時(shí),相對(duì)地面不向右運(yùn)動(dòng)的條件是v0>,且m>M。23如圖所示,輕質(zhì)彈簧將質(zhì)量為m的小物塊連接在質(zhì)量為M(M=3m)的光滑框架內(nèi)小物塊位于框架中心位置時(shí)彈簧處于自由長(zhǎng)度現(xiàn)框架與小物塊共同以速度V0沿光滑水平面向左勻速滑動(dòng)。 (1)若框架與墻壁發(fā)生瞬間碰撞后速度為零且與墻壁間不粘連,求框架剛要脫離墻壁時(shí)小物塊速度的大小和方向; (2)在(1)情形下,框架脫離墻壁后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧彈性勢(shì)能的最大值; (3)若框架與墻壁發(fā)生瞬間碰撞,立即反彈,在以后過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為mvo2,求框架與墻壁碰撞時(shí)損失的機(jī)械能E1; (4)在(3)情形下試判定框架與墻壁

16、能否發(fā)生第二次碰撞?若不能,說明理由。若能,試求出第二次碰撞時(shí)損失的機(jī)械能E2。(設(shè)每次碰撞前后速度大小之比不變)CHABO3x0Amx0·24. 、兩個(gè)矩形木塊用輕彈簧相連,木塊的質(zhì)量為m,木塊的質(zhì)量為2m,將它們豎直疊放在水平地面上,如圖所示。如果將另一塊質(zhì)量為m的物塊從距木塊高為處自由落下,與相碰后,立即與粘在一起,先將彈簧壓縮,此后、向上彈起,恰好能將提離地面。如果木塊選擇質(zhì)量為,要使木塊不離開地面,那么這塊木塊自由下落的高度h距不能超過多少?25. 如圖所示,質(zhì)量為m 的鋼板與直立輕質(zhì)彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上,平衡時(shí),彈簧的壓縮量為x0,一物塊從鋼板正上方距離為3

17、x0的處自由落下,打在鋼板上,并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連,它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),已知物塊質(zhì)量為m時(shí),它們恰能回到點(diǎn),若物塊質(zhì)量為2m,仍從處自由落下,則物塊與鋼板回到點(diǎn)時(shí),還具有向上的速度,求物塊向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)與的距離。26. 如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)彈性小球,用長(zhǎng)為2L的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接,現(xiàn)把A、B兩球置于距地面高H處(H足夠大),間距為L(zhǎng);當(dāng)A球自由下落的同時(shí),B球以速度v0指向A球水平拋出,求:兩球從開始運(yùn)動(dòng)到相碰,A球下落的高度; A、B兩球碰后(碰撞時(shí)無機(jī)械能損失)各自速度的水平 分量;輕繩拉直過程中,B球受到繩子拉力的沖量大小。CAvABvB27如圖所示,

18、一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿的輕繩兩端各拴有質(zhì)量均為m的小球a和b(可視為質(zhì)點(diǎn)),Oa段的長(zhǎng)度為, Ob段的長(zhǎng)度為,且,球a置于地面,球b被拉到與細(xì)桿同一水平的位置,在繩剛拉直時(shí)放手,小球b從靜止?fàn)顟B(tài)向下擺動(dòng),當(dāng)球b擺到與球a在同一水平位置時(shí),兩球發(fā)生碰撞并粘合在一起,設(shè)碰撞時(shí)間極短,往后兩球以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng),已知碰前瞬間球a 的速度大小為va,方向豎直向上,輕繩不可伸長(zhǎng)且始終處于繃緊狀態(tài),重力加速度為g,求:球b在碰撞前瞬間的速度大小兩小球粘合后將做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩中張力的大小兩球在碰撞過程中,球a動(dòng)量的變化28. 如圖所示,在光滑水平面上,質(zhì)量2kg的兩只相同小車、在同一直線上向右運(yùn)動(dòng),

19、它們的速度分別為vA=4m/s,vB=2m/s。小車L=1.25m,為了使小車能追上車但不致相碰,并保持相同的速度一起運(yùn)動(dòng),可以在兩車相隔適當(dāng)距離的瞬間將一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊無初速放在車的最右端,已知物塊與車的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。試計(jì)算物塊的質(zhì)量m及剛放上物塊的瞬間兩車的距離。(g10m/s2)29如圖所示,質(zhì)量為M=0.9kg靶盒位于光滑水平導(dǎo)軌上,當(dāng)靶盒在O點(diǎn)時(shí),不受水平力作用,每當(dāng)它離開O點(diǎn)時(shí),便受到一個(gè)指向O點(diǎn)的大小為F=40N的水平力作用。在P處有一個(gè)固定的發(fā)射器,它可根據(jù)需要瞄準(zhǔn)靶盒,每次發(fā)射出一顆水平速度v0=60m/s、質(zhì)量m=0.10kg的球形子彈(子彈在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)可以看作不受

20、任何力作用),當(dāng)子彈打入靶盒后便留在盒內(nèi)。設(shè)開始時(shí)靶盒靜止在O點(diǎn),且約定每當(dāng)靶盒停在或到達(dá)O點(diǎn)時(shí),都有一顆子彈進(jìn)入盒內(nèi)。當(dāng)?shù)谌w子彈進(jìn)入靶盒后,靶盒離開O點(diǎn)的速度為多大?若發(fā)射器右端到靶盒左端的距離s=0.20m,問至少應(yīng)發(fā)射幾顆子彈后停止射擊才能使靶盒來回運(yùn)動(dòng)而不碰撞發(fā)射器?(靶盒足夠大)30. 如圖所示,矩形盒B的質(zhì)量為M,底部長(zhǎng)度為L(zhǎng),放在水平面上,盒內(nèi)有一質(zhì)量為 可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A, A與B、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,開始時(shí)二者均靜止, A在B的左端?,F(xiàn)瞬間使物體A獲得一向右的水平初速度v0,以后物體A與盒B的左右壁碰撞時(shí),B始終向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A與B的左壁最后一次碰撞后,B立刻停止運(yùn)動(dòng),

21、A繼續(xù)向右滑行s(s<L)后也停止運(yùn)動(dòng)。A與B第一次碰撞前,B是否運(yùn)動(dòng)?若A第一次與B碰后瞬間向左運(yùn)動(dòng)的速率為v1,求此時(shí) 矩形盒B的速度大小;當(dāng)B停止運(yùn)動(dòng)時(shí),A的速度是多少?求盒B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。MNABV031. 如圖所示,質(zhì)量為2kg的物塊(可看作質(zhì)點(diǎn)),開始放在長(zhǎng)木板的左端,的質(zhì)量為1kg,可在水平面上無摩擦滑動(dòng),兩端各有一豎直固定擋板、?,F(xiàn)、以相同的速度v0=6m/s向左運(yùn)動(dòng)并擋板發(fā)生碰撞,與碰后速度變?yōu)榱?,但不與粘連;與碰撞沒有能量損失,碰后接著返向板運(yùn)動(dòng),且與板碰撞之前,、均能達(dá)到共同速度并且立即被鎖定,與板碰撞后、一并原速率返回,并且立刻解除鎖定,、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1

22、,g取10m/s2,通過計(jì)算求下列問題(以后當(dāng)與板碰前,、達(dá)到共同速度時(shí),AB立即被鎖定;與板碰后,立即解除鎖定):與板能否發(fā)生第二次碰撞?和最終將停在何處?在上一共通過了多少路程?32如圖所示,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng),傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A,A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.3。開始時(shí),A與傳送帶之間保持相對(duì)靜止。先后相隔t=3s有兩個(gè)光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶的左端出發(fā),以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)。第1個(gè)球與木盒相遇后,球立即進(jìn)入盒中保持相對(duì)靜止,第2個(gè)球出發(fā)后歷時(shí)t1=s而與木盒相遇。取g=10m/s2。求:v

23、vv0BA 第1個(gè)球與木盒相遇后瞬間,兩者共同運(yùn) 動(dòng)的速度是多大?第1個(gè)球出發(fā)后經(jīng)過多少時(shí)間與木盒相 遇?自木盒與第1個(gè)球相遇至與第2個(gè)球相遇的過程中,由于木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量是多少?33如圖所示,一個(gè)帶有1/4圓弧的粗糙滑板A,總質(zhì)量為mA=3kg,其圓弧部分與水平部分相切于P,水平部分PQ長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.75m開始時(shí)A靜止在光滑水平面上,有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A,小木塊B與滑板A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.15,小木塊B滑到滑板A的左端并沿著圓弧部分上滑一段弧長(zhǎng)后返回最終停止在滑板A上。(1)求A、B相對(duì)靜止時(shí)的速度大??;(2)若B

24、最終停在A的水平部分上的R點(diǎn),P、R相距1m,求B在圓弧上運(yùn)動(dòng)過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能;(3)若圓弧部分光滑,且除v0不確定外其他條件不變,討論小木塊B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,是否有可能在某段時(shí)間里相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)?如不可能,說明理由;如可能,試求出B既能向右滑動(dòng)、又不滑離木板A的v0取值范圍。 (取g10m/s2,結(jié)果可以保留根號(hào))動(dòng)量和能量守恒綜合題大訓(xùn)練參考答案1解:球m1和球m2發(fā)生彈性正碰,動(dòng)量和動(dòng)能都守恒。有: m1v0=m1v1+m2v2 - 根據(jù)題意,碰撞是彈性碰撞的,動(dòng)能守恒。有: m1v02=m1v12+m2v22 - 聯(lián)立解得: v1=v0 -v2=v0 -當(dāng)小球m2與檔板發(fā)生

25、彈性正碰時(shí),速度大小v2=v2,方向改為向右,又與m1發(fā)生第二次彈性正碰。設(shè)兩次碰撞的時(shí)間間隔為t,有: Sv1t-Sv2t- 由式聯(lián)立解得: m1/m22兩球要在距檔板2S處發(fā)生第二次碰撞,小球m1在第一次碰撞后必須反向,即 v1v1=v0 - 設(shè)兩次碰撞的時(shí)間間隔為t,有: Sv1tv0t- 3Sv2tv0t - 由聯(lián)立解得: m1/m23/5。2解:小球恰能過圓周的最高點(diǎn)所需的最小速度vm/s1m/s,設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,擺動(dòng)過程機(jī)械能守恒。mv2 = mg2L+mv2 v=m/s2.24m/s根據(jù)彈性碰撞的規(guī)律,質(zhì)量相等的物體發(fā)生彈性碰撞時(shí)交換速度。在題述的物理過程中,只有滑塊

26、在水平面上滑動(dòng)時(shí)才有機(jī)械能損失,設(shè)滑塊的速度減到2.24m/s時(shí)通過的總路程為X,則有:gXMv2Mv02X19m 滑塊與小球第一次碰撞前只滑過m,以后每?jī)纱闻鲎仓g滑塊均通過S2m。設(shè)共碰撞了n次,則(2n1)X, n1/210次。3解:設(shè)碰撞后的一瞬間,球B的速度vB,由于球B恰好能擺到懸點(diǎn)O同一高度,根據(jù)動(dòng)能定理: -mgL=0-mvB2 vB= 球A達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),只有水平方向速度,與球B發(fā)生彈性碰撞。設(shè)碰撞前的一瞬間,球A水平速度為vx,碰撞后的一瞬間,球A速度為vx,A、B系統(tǒng)碰撞過程動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒:2mvx= 2mvx+ mvB ×2mvx2= ×2mvx

27、2+×mvB2 由解得: vB= 及球A碰撞前的一瞬間的速度大小為 vx= 碰后球A作平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)從拋出到落地時(shí)間為t,平拋高度為y,則: L/2= vxt y=gt2 由解得:y=L 以球A為研究對(duì)象,彈簧的彈性力所做的功為W,從靜止位置運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理,有: W-2mg(y+2L)= ×2mvx2 由解得: W=mgL4解:令A(yù)、B質(zhì)量皆為m,A剛接觸B時(shí)速度為v1(碰前),由動(dòng)能定理,有mgL1mv12mv02 A、B碰撞過程中動(dòng)量守恒,令碰后A、B共同運(yùn)動(dòng)的速度為v2,有: mv1=2mv2 碰后A、B先一起向左運(yùn)動(dòng),接著A、B一起被彈回,在彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)

28、時(shí),設(shè)A、B的共同速度為v3,在這過程中,彈簧彈性勢(shì)能始末兩態(tài)都為零,由動(dòng)能定理,有: (2m)v22(2m)v32=(2m)g(2L2) 此后A、B開始分離,A單獨(dú)向右滑到P點(diǎn)停下,由動(dòng)能定理,有 mv32=mgL1 由式解得: v0=5解:設(shè)C球與B球粘結(jié)成D時(shí),速度為v1,由動(dòng)量守恒,有: mv0=2mv1 當(dāng)彈簧達(dá)到最短時(shí),D與A的速度相等,設(shè)此時(shí)速度為v2,由動(dòng)量守恒,有:2mv1=3mv2 由式可解得A的速度v2=v0 設(shè)彈簧被鎖定后,貯存在彈簧中的勢(shì)能為EP,由能量守恒,有: (2m)v12=(3m)v22+ EP 撞擊P后,A與D的動(dòng)能都為零,解除鎖定后,當(dāng)彈簧剛恢復(fù)到自然長(zhǎng)度

29、時(shí),勢(shì)能全部轉(zhuǎn)變?yōu)镈的動(dòng)能,設(shè)D的速度為v3,則有: EP =(2m)v32 以后彈簧伸長(zhǎng),A球離開擋板P,并獲得速度,當(dāng)A、D的速度相等時(shí),彈簧伸至最長(zhǎng)。設(shè)此時(shí)速度為v4,由動(dòng)量守恒,有: 2mv3=3mv4 當(dāng)彈簧伸至最長(zhǎng)時(shí),其勢(shì)能最大,設(shè)此時(shí)的勢(shì)能為EP,由能量守恒,有: (2m)v32=(3m)v42+ EP 由以上各式可解得: EP=mv026解:設(shè)A與B、C碰撞且粘合后的共同速度為u1,C脫離彈簧后的A、B的共同速度為u2,第一階段由動(dòng)量守恒可得:mv0=3mu1 第二階段由動(dòng)量守恒可得:3mu1=2mu2+mv0 再由能量守恒得: (3m)u12+ EP =(2m)u22+mv0

30、2 由式得u1=v0 由式得u2=0,代入式得:EP =mv02即 EP= EP =mv02設(shè)與中u1、u2、EP 相對(duì)應(yīng)的量為u1、u2、EP,同理可得: mv=3mu1 3mu1=2mu2+m(2v0) (3m)u12+ EP=(2m)u22+m(2v0)2 由式得u1=v, u2=-v0再代入式可得EP=m(v-6v0)2 以EP= EP=mv02代入式,得: mv02=m(v-6v0)2 解得: v=8v0,v=4v0。以v=8v0代入式,由兩式得:u1=v0, u2=3v0 因?yàn)?u1< u2不合題意,所以v=8v0舍去。以v=4v0代入式,由兩式得:u1=v0, u2=0 因

31、為 u1> u2符合題意,即有A的初速度v=4v07解法1:用動(dòng)力學(xué)方法求解。設(shè)子彈對(duì)木塊的作用力為,子彈穿過木塊的過程中木塊移動(dòng)距離為S,加速度為a1。由于木塊在子彈進(jìn)入的過程中作勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:平均速度:St, 得:Stut -速度:ua1t, 得:a1ut 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:a1ut根據(jù)牛頓第三定律得:木塊對(duì)子彈的阻力大小也為,方向向左。設(shè)子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律:amumt設(shè)木塊的長(zhǎng)度為d,則子彈在穿過木塊的過程中對(duì)地位移為(S+d)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:S+dv0tat2-得: dv0tut(+m)2m解法:用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理求解。設(shè)子彈對(duì)木

32、塊的作用力為,子彈穿過木塊的過程中木塊移動(dòng)距離為S。對(duì)木塊,根據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)能定理,有:tuSu2聯(lián)立解得:utSut 根據(jù)牛頓第三定律得:木塊對(duì)子彈的阻力大小也為,方向向左。設(shè)子彈穿出木塊時(shí)的速度為v. 設(shè)木塊的長(zhǎng)度為d,則子彈在穿過木塊的過程中對(duì)地位移為(S+d)。對(duì)木塊,根據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)能定理,有:tmvmv0(S+d)mvmv0聯(lián)立解得:dv0tut(+m)2m解法:用動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、功能原理求解。設(shè)子彈對(duì)木塊的作用力為,子彈穿過木塊的過程中木塊移動(dòng)距離為S。對(duì)木塊,根據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)能定理,有:tuSu2聯(lián)立解得:utSut 根據(jù)牛頓第三定律得:木塊對(duì)子彈的阻力大小也

33、為,方向向左。設(shè)子彈穿出木塊時(shí)的速度為v. 設(shè)木塊的長(zhǎng)度為d. 對(duì)子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng),不受外力作用,系統(tǒng)動(dòng)量守恒。vv0uv子彈木塊0 t tdS有:mv0mvu 根據(jù)功能原理,有:dmvmv0u2聯(lián)立解得:dv0tut(+m)2m解法:用速度時(shí)間圖象、動(dòng)量守恒定律求解。按照解法得:木塊的加速度為a1ut子彈的加速度為:aumt 子彈穿出木塊時(shí)的速度vv0+a2t 由此可作得如右圖的vt圖線。由圖可得:木塊移動(dòng)距離為Sut 設(shè)子彈穿過木塊的過程相對(duì)木塊的位移為d,由圖可得d 聯(lián)立解得:dv0tut(+m)2m注:本題可能還有其它解法,讓大家探討發(fā)現(xiàn)。8解:把小木塊與木板看作一個(gè)系統(tǒng),在它們相

34、互作用過程中動(dòng)量守恒,設(shè)木塊相對(duì)木板靜止時(shí)的共同速度為v,則有: v0(M+m)v - 設(shè)滑塊與木板間的摩擦力為f,因滑塊在長(zhǎng)木板上面滑過的過程損失的機(jī)械能等于摩擦力f跟滑塊相對(duì)木板滑過的距離的乘積 即 fSv02(Mm)v2 - 而 fmg- 聯(lián)立得:S- 由此可見,越大,要求的v0也必越大。要使小木塊在B間任意點(diǎn)停下,須滿足/2。 取/2代入得:v0;取代入得:v0 即v0應(yīng)取v0,才能使小木塊滑到間停下來。解:設(shè)第一次滑塊離開木板時(shí),木板速度為v,由系統(tǒng)動(dòng)量守恒,有mv0mv - 設(shè)滑塊與木板間的摩擦力為f,因滑塊在長(zhǎng)木板上面滑過的過程損失的機(jī)械能等于摩擦力f跟滑塊相對(duì)木板滑過的距離(即

35、板長(zhǎng))的乘積。 即: fmv2m()2+Mv2- 當(dāng)板固定時(shí),滑塊與木板間的摩擦力不變?yōu)閒,滑塊相對(duì)木板滑過的距離相等,為板長(zhǎng),應(yīng)用動(dòng)能定理,滑塊在長(zhǎng)木板上面滑過時(shí)動(dòng)能的減小量等于摩擦力f跟滑塊相對(duì)木板滑過的距離(即板長(zhǎng))的乘積。有: fmv2mu2-聯(lián)立得: u10解:和組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)、共同運(yùn)動(dòng)的速度為v,向右為正,有: v0mv0(+m)v v(m)v0(+m)- 因>m,v>,說明共同運(yùn)動(dòng)的速度的方向向右。v0v0mmvmvS1如右圖,設(shè)平板車與小物塊間的滑動(dòng)摩擦力為fmg,這個(gè)摩擦力開始時(shí)都阻礙它們的運(yùn)動(dòng)使它們都做勻減速運(yùn)動(dòng)。由于最后有共同速度向右,說明相對(duì)地有靜止

36、的瞬時(shí)而沒有,這個(gè)時(shí)刻后,摩擦力對(duì)變?yōu)閯?dòng)力使小物塊向右做勻加速運(yùn)動(dòng),對(duì)平板車仍是阻力使它一直向右做勻減速運(yùn)動(dòng),直到它們有共同速度為止。 全過程中,由能量守恒定律,有:mgL=(M+m)v02(M+m)v2- 解得:對(duì)平板車,全過程中,根據(jù)動(dòng)能定理,有:mg=Mv02Mv2-聯(lián)立解得:由動(dòng)能定理,有: 對(duì)小物塊,向左滑動(dòng)過程中,-mgS1mv02 - 向右滑動(dòng)過程中, mg(S+S1-L)mv2-0 - 聯(lián)立得: S1(+m)4 這就是小物塊在平板車滑動(dòng)過程中對(duì)地向左的最大距離Smax。11解:長(zhǎng)木板與墻壁碰撞前,設(shè)與小物塊具有共同速度為v1,根據(jù)動(dòng)量定恒定律,有:mv0(M+m)v1 解得:

37、v1=mv0/(M+m)=2m/s -設(shè)長(zhǎng)木板向右的位移為s1,根據(jù)動(dòng)能定理,有:mgs1v12- 代入解得: s14m。由此說明它們共速時(shí)長(zhǎng)木板還未與擋板發(fā)生碰撞,這個(gè)過程中,它們的相對(duì)位移設(shè)為1,根據(jù)能量守恒,得:mg1m v02(M+m)v12 - 代入解得: L13m長(zhǎng)木板與墻壁碰撞后,長(zhǎng)木板以v1的速度向左運(yùn)動(dòng),小物塊以v1的速度向右運(yùn)動(dòng),因M>m,故長(zhǎng)木板和小物塊的總動(dòng)量向左,小物塊與長(zhǎng)木板達(dá)到方向向左的共同速度,設(shè)為v2,小物塊與長(zhǎng)木板這一系統(tǒng)再不與擋板相碰,取水平向左為正方向。由動(dòng)量守恒定律,有: (Mm)v1(M+m)v2 解得: v2(Mm)v1/(M+m)=m/s

38、- 設(shè)長(zhǎng)木板與擋板碰撞后,小物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)滑動(dòng)的位移為2(即為所求的小物塊不與檔板相碰的小車的最短長(zhǎng)度)。根據(jù)動(dòng)能定理,小物塊克服摩擦力所做的功(此功的位移即取相對(duì)位移)等于小物塊和長(zhǎng)木板的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量。 有: mg2(M+m)(v12v22) - 代入解得: L2m 長(zhǎng)木板的最短速度為:L= L1+ L2m長(zhǎng)木板與墻壁碰撞前,設(shè)與小物塊具有共同速度為v1,根據(jù)動(dòng)量定恒定律,有: mv0(M+m)v1 解得: v1=mv0/(M+m)=4m/s -設(shè)長(zhǎng)木板向右的位移為s1,根據(jù)動(dòng)能定理,有:mgs1v12- 代入解得: s11m由此說明它們共速時(shí)長(zhǎng)木板還未與擋板發(fā)生碰撞,這個(gè)過程中,它

39、們的相對(duì)位移設(shè)為1,根據(jù)能量守恒,得:mg1m v02(M+m)v12 - 代入解得: L11.5m長(zhǎng)木板與擋板碰撞后,小車以v1的速度向左運(yùn)動(dòng),鐵塊以v1的速度向右運(yùn)動(dòng),因M<m,故平板車和小物塊的總動(dòng)量向右,小物塊平板車達(dá)到共同速度時(shí)它們的速度方向向右,平板車還會(huì)繼續(xù)和擋板相碰,這樣會(huì)重復(fù)上面的運(yùn)動(dòng),直到平板車和小物塊完全停止,設(shè)平板車的最短長(zhǎng)度為2,這即為小物塊在平板車表面上滑過的距離。根據(jù)動(dòng)能定理,小物塊克服摩擦力所做的功等于小物塊和平板車機(jī)械能的減少量。 有: mg2(M+m)v12-0 2(M+m) v122mg3m 長(zhǎng)木板的最短速度為:L= L1+ L24.5m12解:取向

40、左為正方向,設(shè)與第一次碰撞后、的共同速度為1,由于m>M,所以、的速度應(yīng)向左,1>,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:(m-)v0=(m+M) 1得: 1(m-)v0(m+M) 代入數(shù)據(jù)解得:11m/s設(shè)第一次碰撞到第二次碰撞的時(shí)間內(nèi),相對(duì)的位移為x1,根據(jù)功能原理有:mg x1(m+M)(v02-12) 得: x1(m+M)(v02-12) 代入數(shù)據(jù)解得: x10.4m設(shè)與第二次碰撞后、的共同速度為2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:(m-)1=(m+M) 2 得: 2=(m-)1(m+M) 代入數(shù)據(jù)解得:20.5m/s設(shè)第二次碰撞到第三次碰撞的時(shí)間內(nèi),相對(duì)的位移為x2,根據(jù)功能原理有:mg x2(1/2

41、)(m+M)( 12-22) 得: x2 (m+M)( 12-22)代入數(shù)據(jù)解得: x20.1m設(shè)與第三次碰撞后、的共同速度為3,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:(m-)2=(m+M) 3 得: 3=(m-)2(m+M) 代入數(shù)據(jù)解得:20.25m/s設(shè)第三次碰撞到第四次碰撞的時(shí)間內(nèi),相對(duì)的位移為x3,根據(jù)功能原理有:mg x3(1/2)(m+M)( 22-32) 得: x3 (m+M)( 22-32)代入數(shù)據(jù)解得: x30.027m因?yàn)椋海▁1+ x2)<<(x1+ x2+ x3) 所以,與固定板共碰撞次后,可脫離。13解:取水平向右為動(dòng)量的正方向,全過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒有:v0=(M+m)v

42、-代入數(shù)據(jù)得v=3m/s由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系得:2mgLMv02-(m+M)v2 -代入數(shù)據(jù)得=o.3設(shè)小物塊與擋板碰撞前兩者的速度分別為v1、v2,從木板運(yùn)動(dòng)至碰撞小物塊的過程中,系統(tǒng)的動(dòng)量和能量守恒,有: Mv0=mv1+Mv2 -mgL=Mv02-(mv12+Mv22) -解得v1=5.1m/s, v2=2.3m/s(舍去增根v1=0.9m/s, v2=3.7m/s,因碰后v1不會(huì)小于v2)從放上小物塊到與的左端擋板相碰這一過程所用的時(shí)間為t,對(duì)于小物塊而言,根據(jù)動(dòng)量定理,有:mgt=mv1 - 代入數(shù)據(jù)解得:t1.7s14解:設(shè)電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)至碰撞擋板的時(shí)間為t,對(duì)地運(yùn)動(dòng)的位移為s1,這段時(shí)間內(nèi)

43、平板車對(duì)地運(yùn)動(dòng)的位移為s2,電動(dòng)車與平板車的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,有:m - 而 s1s2L - 兩式聯(lián)立解得:s14m - s21m -設(shè)電動(dòng)車與平板車碰撞前兩者的速度分別為v1、v2,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。對(duì)電動(dòng)車,有:s1t,得v14m/s 對(duì)平板車,有:s2t,得v21m/s電動(dòng)車與平板車發(fā)生彈性碰撞,設(shè)碰撞后雙方的速度分別為v1/、v2/,由動(dòng)量和動(dòng)能守恒,有:mv1Mv2=mv1/+Mv2/ -mv12+Mv22=mv1/2+Mv2/2 -代入數(shù)據(jù)得v1/=-4m/s, v2/=1m/s 以后雙方又做相對(duì)滑動(dòng),設(shè)最后的共同速度為v,過程中動(dòng)量和能量守恒,有:mv1/+Mv2/(m+M)v - m

44、gL=mv1/2+Mv2/2-(m+M)v2 -聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:=0.215解:(1)取水平向右為動(dòng)量的正方向,全過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒有mv0=(M+m)v -代入數(shù)據(jù)得v=1m/s(2)由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系得 mv02-(m+M)v2=2mgL -代入數(shù)據(jù)得=o.3(3)設(shè)A到達(dá)B處時(shí)速度為v1,此時(shí)B的速度為v2,由動(dòng)量守恒得mv0=mv1+Mv2 -由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系得mgL=mv02-(mv12+Mv22) - 解得v1=3.1m/s, v2=0.3m/s(舍取增根v1=-1.1m/s, v2=1.7m/s)設(shè)A滑到與B發(fā)生碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間為t1 對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定律mgt1=Mv2 -A與B發(fā)生彈

45、性碰撞,設(shè)碰撞后A的速度為v1/,B的速度為v2/,由動(dòng)量和動(dòng)能守恒得mv1+Mv2=mv1/+Mv2/ -mv12+Mv22=mv1/2+Mv2/2 -代入數(shù)據(jù)得v1/=-1.4m/s, v2/=1.7m/s對(duì)B,設(shè)碰后B達(dá)到共同速度所經(jīng)歷時(shí)間為t2. 應(yīng)用動(dòng)量定律,有 -mgt2=M(v-v2/) -代入數(shù)據(jù)得t2=0.7s此過程中B的速度圖象如圖所示。16解:(1)設(shè)撤去F1時(shí),滑塊速度為v1,在時(shí)間t=0.4s內(nèi),由動(dòng)量定理,(F1mg)t = mv1 代入數(shù)據(jù)解得: v1=0.4m/s小車向右的位移s2=0.16m撤去拉力后兩者在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),物塊到小車的左端與小車具有共

46、同速度才能不掉下,設(shè)這個(gè)速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有: -mv1+Mv2=(m+M)v 設(shè)這段時(shí)間物塊相對(duì)小車的位移為S3,由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系得:mgS3=(mv12+Mv22)-(m+M)v2 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:S3=0.096m 所以,小車的最小長(zhǎng)度為s=s1+s2+S3=0.336m17解:在ts內(nèi),設(shè)小車獲得的速度為v1,根據(jù)動(dòng)量定理,得: mgt = mv1 在ts內(nèi),設(shè)小車獲得的位移為s1,s1= 在ts內(nèi),設(shè)物塊獲得的速度為v2,對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)量定理,得: Fmgt= mv2 在ts內(nèi),設(shè)小車獲得的位移為s2,s2= 撤去拉力后兩者在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),物塊到小車的左端與小車

47、具有共同速度才能不掉下,設(shè)這個(gè)速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有: mv1+Mv2=(m+M)v 設(shè)這段時(shí)間物塊相對(duì)小車的位移為S3,由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系得:mgS3=(mv12+Mv22)-(m+M)v2 而 L= s2-s1+S3 -聯(lián)立解得:t=s18解:設(shè)A、C之間的滑動(dòng)摩擦力大小為f1,A與水平地面之間的滑動(dòng)摩擦力大小為f210.22,20.10 Fmgf112mg 且Fmgf22(2mm)g 一開始A和C保持相對(duì)靜止,在F的作用下向右加速運(yùn)動(dòng),有(Ff2)s A、 B兩木塊的碰撞瞬間,內(nèi)力的沖量遠(yuǎn)大于外力的沖量,由動(dòng)量守恒定律得mv1=(m+m)v2 碰撞結(jié)束后到三個(gè)物體達(dá)到共同速度的相互作

48、用過程中,設(shè)木塊向前移動(dòng)的位移為s1,選三個(gè)物體構(gòu)成的整體為研究對(duì)象,外力之和為零,則2mv1+(m+m)v2=(2m+m+m)v3 f1s1f3s1(2m)v32-(2m)v22 f32(2m+m+m)g 對(duì)C物體,由動(dòng)能定理由以上各式,再代入數(shù)據(jù)可 =0.3m19解:要使B與A脫離,則必須A、B共同達(dá)到最大速度v1,此時(shí),小車的速度設(shè)為v2。由動(dòng)量守恒定律,有: (mA+mB)v1=Mv2 又系統(tǒng)儲(chǔ)存的能量 EP=W外力=15J 由能量守恒定律,有: EP=(mA+mB)v12+Mv22 由聯(lián)立解得: v1=3m/s 根據(jù)動(dòng)能定理,A對(duì)B做的功: W=mBv12=4.5J設(shè)彈簧第二次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A的速度為v1,小車的速度為v2。由動(dòng)量守恒定律,有: mAv1+ Mv2- mBv1=0由能量守恒定律,有:EP=mAv12+Mv22+mBv12 由以上各式解得:v1=4.5m/s,v2=-0.5m/s。(v1=-3m/s,v2=2m/s不是第二次,故舍去)綜上所述可知,物體A的速度為4.5

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