发布时间 : 星期一 文章2010届高考物理精题精练:动量、能量守恒更新完毕开始阅读
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v1?40m/s
子弹在物块B中穿行的过程中,由能量守恒
fLB?11122 ① MvA?mv12?(M?m)vB222子弹在物块A中穿行的过程中,由能量守恒
fLA?11122mv0?mv12?(M?M)vA ② 222由①②解得LB?3.5?10?2m
(3)子弹在物块A中穿行的过程中,物块A在水平桌面上的位移为s1,根据动能定理
fs1?12(M?M)vA?0 ③ 21122 ④ MvB?MvA22子弹在物块B中穿行的过程中,物块B在水平桌面上的位移为s2,根据动能定理
fs2?由②③④解得物块B到桌边的最小距离smin?s1?s2
smin=2.5×10-2m
27.如图所示,质量为m =0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆形槽的半径R为0.4m,小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s,并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落,如此反复几次,设摩擦力大小恒定不变,求: (1)小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少? (2)小球最多能飞出槽外几次?(g=10m/s)。
解:对小球下落到最低点过程,设克服摩擦力做功为Wf,由动能定理得:
2
H 地面 R 地面
mg(H+R)-wf=12 mv-0 2从下落到第一次飞出达最高点设距地面高为h,由动能定理得:
mg(H-h)-2wf= 0-0
102v2解之得:h=-H-2R=-5-2×0.4=4.2m
10g设恰好能飞出n次,则由动能定理得:
mgH-2nwf= 0-0
12
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解之得:n=gHmgHmgH== 212wf??2g?H?R??v=6.25(次)2?mg?H?R??mv2?2??应取:n=6次
28..如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向.
(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小. 答案:(1)A刚好没有滑离B板,表示当A滑到B板的最左端时,A、B具有相同的速度,设此速度为v, A和B的初速度的大小为v0,则据动量守恒定律可得:
Mv0-mv0=(M+m)v …………………………………
解得:v=
M?m v0,方向向右………………………
M?m(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,木块速度为零,平板车速度为v?,
?由动量守恒定律得 Mv0?mv0?mv ……
这一过程平板向右运动S,?mgs?112MV0?mv?2……… 22解得s=
2M?m2v0…
2?Mg29. 如图,一质量为M =1.2kg的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h =1.8m。一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度10m/s穿出。重力加速度g取10m/s。求:
(1)子弹穿出木块时,木块获得的水平初速度V; (2)木块落地点离桌面边缘的水平距离X。
答案 (1) ∵ mv0=mv+MV ∴V=(mv0-mv)/M =1.5m/s (2)∵ h =
2
12 gtX=V·t 212
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∴ X=V2h=0.9m g30.质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P
点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角
??106?,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞的
沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为?1=0.33(g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度v1 (2)小物块经过O点时对轨道的压力 (3)斜面上CD间的距离
(4)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为?2?0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?
答案:(1)对小物块,由A到B有:vy?2gh 在B点tan22
?2?vyv1
所以v1?3m/s
?(2)对小物块,由B到O有:mgR(1?sin37)?其中vB?1122mv0?mvB 2232?42?m/s?5m/s
所以N=43N
2v0在O点N?mg?m
R由牛顿第三定律知对轨道的压力为N??43N
(3)物块沿斜面上滑:mgsin53??1mgcos53?ma1 所以a1?10m/s
2??12
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物块沿斜面上滑:mgsin53????1mgcos53?ma2 由机械能守恒知vc?vB?5m/s 小物块由C上升到最高点历时t1?vca?0.5s 1小物块由最高点回到D点历时t2?0.8s?0.5s?0.3s 故SCD?vc2t121?2a2t2
即SCD?0.98m
(4)小物块在传送带上加速过程:?2mg?ma3 PA间的距离是Sv2PA?12a?1.5m 3
vA B 0 12