高三物理动量和机械能综合练习题

#/7lm/s相对于地的速度滑出，g=10m/s2，求这一过程中木板的位移和系统在此过程中因摩擦增加的内能.22、如下列图，在小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨，一质量为m=0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下，离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面，车的质量M=2kg，车身长L=0.22m，车与水平地面间摩擦不计，图中h=0.20m，重力加速度g=10m/s2，求R.23、如图，质量为m』勺物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k.A、B都处于静止状态•一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,，一端连物体A,另一端连轻挂钩•开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向•现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，它恰好能使B离开地面但不继续上升•假设将C换成另一质量为(m]+m3)的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，如此这次B刚离地时D的速度的大小是多少？重力加速度为g.24、一质量M=2.00kg的长木板B静止在光滑的水平面上,B的右端与竖直挡板的距离为S=0.50m.一个质量为m=1.00kg的小物体A以初速度V0=6.OOm/s从B的左端水平滑上B,当B与竖直挡板每次碰撞时，A都没有到达B的右端.设定物体A可视为质点，A、B间的动摩擦因数u=0.20,B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，g取1Om/s2•求：B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，A、B的速度值各是多少？最后要使A不从B上滑下，木板B的长度至少是多少？:.(最后结果保存三位有效数字・)-B'、、：S参考答案一、选择题1O、11、B12、BC1、B2、C3、AB4、BC5、D6、C7、1O、11、B12、BC二、填空题16、三、实验题⑴0.98m/s；〔2〕0.49J，0.48J；〔3〕过原点的直线，9.8m/s2⑴BE；⑵m16、三、实验题⑴0.98m/s；〔2〕0.49J，0.48J；〔3〕过原点的直线，9.8m/s2⑴BE；⑵m>m；(3)是，有影响，槽口末端切线不水平或a、b不等高.A、C；⑷m・0B=mabaa计算题解:篮球从h处下落的时间为t,触地时速度大小为v,弹起时速度大小为v.111217、18、四19、,'2h如此1飞7"=丫10Rs=0.6s①OA+mbOCv=、.2gh=“2x10x1.8m/s=6m/s②ii球弹起的速度大小V2=gt2=10X°・5m/S=5m/s③球与地面作用时间At=t-［一12=0.2s④球触地过程中取向上为正方向，根据动量定理有:(F一mg)At=mv一(-mv)⑤21即F=mg+空宁乂，代入数据得F=39N根据牛顿第三定律，球对地面的平均作用力方向竖直向下，大小为39N.20、解:(1)小球在运动过程中受重力，环对它的弹力和弹簧对它的弹力作用，机械能守恒设c点为重力势能零点rngCD=-mvC+Ep①CD=R+Rcos0②由①②得v=3m/sc(2)小球在C点时受重力、弹簧弹力和环对它的作用力，受力如下列图，小球在C点所受合外力等于向心力：v2N+F一mg=m—C③RF=kxx=R由③④⑤得N=3.2Numgt=mv-umgt=mv-mv①101u(M+m)gt=Mv②2mv-mv-Mv③011由以上两式得:u(M+m)gt=2解得v=0.5m/s此过程中木板做匀加速运动，所以有s=-t=°・5m⑤由能量守恒得:Q=1mv0--mv：--Mv2=11.5J⑥

22、解:物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧的底端过程中，水平方向没有外力.设物体滑到圆弧的底端时车速度为V],物体速度为v2对物体与车，由动量与机械能守恒得0=Mv-mv1211mgR=Mv2+mv22122物体滑到圆弧底端后车向右做匀速直线运动,物体向左做平抛运动,所以有1h=gt2L=〔v+v〕t12由以上各式带入数据解得R=0.055m23、解:开始时，A、B静止，设弹簧压缩量为x,有1kx=mg①11挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时弹簧伸长量为x，有2kx=mg②22B不再上升，表示此时A和C的速度为零，C已降到最低点.由机械能守恒，与初始状态相比，弹簧弹性势能的增加量为AE二mg(x+x)-mg(x+x)③312112C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量与第一次一样，由能量关系得(m+m)v2+mv223121=(m+m)g(x(m+m)v2+mv2231213112112由③④式得(2m+m)v2=mg(x+x)⑤213112由①②⑤式得■2m(m+m)g2v=.112(2m+m)k1324、解：(1)设A、B达到共同速度为v时，B向右运动距离为S11由动量守恒定律有mv°=(M+m)v]由动能定理有卩哗气=2Mv2联立解得S=2m1由于S=0.5m<2m，可知B与挡板碰撞时，A、B还未达到共同速度.设B与挡板碰撞前瞬间A的速度为v，B的速A度为v，如此B由动量守恒定律有mv0=mvA+MvB0AB由动能定理有卩mgS=MvB2B联立解得v=4m/s、v=1m/sAB(2)B与挡板第一次碰后向左减速运动，当B速度减为零时，B向左运动的距离设为S，由动能定理有B卩mgS=Mv2B2B由上式解得S=0.5mB在A的作用下B再次反向向右运动，设当A、B向右运动达到共同速度v时b向右运动距离为S,由动量守恒22定律有mv-Mv=(M+m)vAB2由动能定理有卩mgS2=2Mv222解得v=—m/sS=—m<S解得23、29B故A、B以共同速度|m/s向右运动，B第二次与挡板碰撞后，以原速率反弹向左运动•此后由于系统的总动量向