高二物理-动量能量综合题强度训练

mv=mv'+mV0AxBxm(v2+v2)+mv2=m(v‘2+v'2)+m(v‘2+v‘2)由机械能守恒定律，得20By2Ay2AxAy2BxBy⑤ffv=v,v=v式中AyAyByBy联立④⑤解得vAx3）轻绳拉直后，两球具有相同的水平速度，设为vBx,3）轻绳拉直后，mv=2mv0BxI=I=由动量定理得1mv=mvBx2019、解析：设喷出氧气的质量为mz后，飞船获得的速度为"，喷气的过程中满足动量守恒定律，有:O=(M-m,)v,+m,(-v+v,)得v，二m，v/M宇航员即以v，匀速靠近飞船，到达飞船所需的时间t二s/v，二Ms/m，v这段时间内耗氧m〃二Rt故其用掉氧气m，+m"=X10-2/m，+m，因为X10-2/m，）Xm，=X10-2为常数，所以当X10-2/m，=m，,即m，二时用掉氧气最少，共用掉氧气是m，+m〃二.20、解析：卫星进入轨道后做圆周运动，由万有引力提供向心力，即Mmv'2GMG=mv=R2r解得：'R又因为地面附近万有引力近似等于物体的重力MmG=mgR2R0解得GM=gR02所以：卫星要进入该轨道，其运行速度必须等于v',所以卫星喷气后的速度为v'。在喷气过程中，以喷出的气体与卫星为系统，则系统的动量守恒，该燃气喷出时对地的速度，由动量守恒定律可得：mv=(m一Am)v'—Amv"

(m—Am)R。*冬R—mvTOC\o"1-5"\h\z由①②可得：Am21、解析(1)在G点，运动员和滑板一起做圆周运动，设向心加速度为an,速度为vG，运动员受到重力Mg、滑板对运动员的支持力N的作用，则N-Mg二Man①v2-G-an=R②Mv2G-即N-Mg=R③R(N—Mg)vG=匚M④vG=m/s⑤⑵设滑板a由A点静止下滑到BC赛道后速度为v1,由机械能守恒定律有1mgh二2mv12⑥解得v1二P2gh⑦运动员与滑板b一起由A点静止下滑到BC赛道后，速度也为v1.运动员由滑板b跳到滑板a，设蹬离滑板b时的水平速度为v2,在空中飞行的水平位移为s，则s=v2t2⑧设起跳时滑板a与滑板b的水平距离为s0，则S0=v1t1⑨设滑板a在t2时间内的位移为si,则s1=v1t2⑩s=s0+si即v2t2=v1(t1+12)：I2运动员落到滑板a后,与滑板a共同运动的速度为v,由动量守恒定律mv1+Mv2=(m+M)v由以上方程可解出■<2ghmt+M(t+1)■<2gh212(M+m)tV二2

代入数据，解得V二m/s(3)设运动员离开滑板b后，滑板b的速度为v3,有Mv2+mv3=(M+m)v1可算出v3=-3m/s,有|v3|=3m/sVv1=6m/s,b板将在两个平台之间来回运动,机械能不变.系统的机械能改变为△E二2(M+m)vG2+2mv32-(m+m+M)gh故AE二J22、解析(1)设n号球质量为mn,n+1号球质量为mn+1，碰撞后的速度分别为vnz、vn+1r，取水平向右为正方向，据题意有n号球与n+1号球碰撞前的速度分别为vn、0,且mn+1=kmn根据动量守恒定律，有mnvn二mnvn'n+kmnvn+1根据机械能守恒定律，有1112mnvn2=2mnvn‘2+2kmnvn+1r22vn-由①②得Vn+1z二k+1(vn+1z二0舍去)设n+1号球与n+2号球碰前的速度为vn+1据题意有vn+1二vn+1z2vn-得vn+1=vn+1z二1+k设1号球摆至最低点时的速度为v1,由机械能守恒定律有1m1gh二2m1v12解得v1二X'2同理可求5号球碰后瞬间的速度v5二亦近丽2vn由③式得vn+1=1+knv12nv1①②③④⑤⑥⑦⑧N二*+1二5时，v5二①②③④⑤⑥⑦⑧由⑤⑥⑧三式得k二丫2-1〜(k=_2-i舍去)⑨设绳长为丨，每个球在最低点时，细绳对球的拉力为F,由牛顿第二定律有F-mng=mn贝I」贝I」F二mng+mn1=mng+21mv22nn1__二mng+1Ekn由动能定理得,=mv由动能定理得,=mv+Mv012汕:式中Ekn为n号球在最低点的动能由题意可知1号球的重力最大，又由机械能守恒定律可知1号球在最低点碰前的动能也最大，根据屮式可判断在1号球碰撞前瞬间悬挂1号球细绳的张力最大，故悬挂1号球的绳最容易断.23、答案：(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为vO,qES=mv220-mv2=-mv2+-Mv2机械能无损失，有202122机械能无损失，有解得2qESm负号表示方向向左11\2qESv=v=方向向右2202方向向右的时间t恰好等于B球(2