资源预览内容
第1页 / 共12页
第2页 / 共12页
第3页 / 共12页
第4页 / 共12页
第5页 / 共12页
第6页 / 共12页
第7页 / 共12页
第8页 / 共12页
第9页 / 共12页
第10页 / 共12页
亲,该文档总共12页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
动量守恒动能定理专题训练1. 如图,质量为M=2.0kg的小车静止在光滑水平面上,小车AB部分是半径为R=0.4m的四分之一圆弧光滑 轨道,BC部分是长为L=0.2m的水平粗糙轨道,动摩擦因数为尸0.5,两段轨道相切于B点.C点离地面高为 h=0.2m,质量为m=1.0kg的小球(视为质点)在小车上A点从静止沿轨道下滑,重力加速度取g=10m/s2.(1) 若小车固定,求小球运动到B点时受到的支持力大小Fn;(2) 若小车不固定,小球仍从A点由静止下滑;(i) 求小球运到B点时小车的速度大小v2;(ii) 小球能否从C点滑出小车?若不能,请说明理由;若能,求小球落地与小车之间的水平距离s.3.如图,半径R=0.3m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心0的连线与水平方向间 的夹角0=30,另一端点C为轨道的最低点,其切线水平.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一处于 锁定状态的木板,木板质量M=0.3kg,上表面与C点等高,木板中央放置了一个静止的质量m=0.1kg的物块.质 量为m=0.1kg的物块从平台上A点以v0=2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道.已 知两物块与木板间的动摩擦因数均为卩=0.1,两物块体积很小,都可视为质点,取g=10m/s2,求:(1) 物体到达B点时的速度大小vB;(2) 物块经过C点时与轨道间弹力的大小;(3) 质量为m0的物块滑到木板中央与m发生碰撞并粘到一起,此时木板解除锁定,则木板长度满足什么条4.如图所示,两平行光滑金属导轨由两部分组成,左面部分水件,才能保证物块不滑离木板.平,右面部分为半径r=0.5m的竖直半圆,两导轨间距离d=0.3m.导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中,两导轨电阻不计.有两根长度均为d的金2如图所示,物块A、C的质量均为m, B的质量为2m,都静止于光滑水平台面上.A、B间用一不可伸长 的轻质短细线相连,初始时刻细线处于松弛状态,C位于A右侧足够远处.现突然给A一瞬时冲量,使A以 初速度v0沿A、C连线方向向C运动,绳断后A速度变为可v0,A与C相碰后粘合在一起.求:A与C刚粘合在一起时的速度v大小; 若将A、B、C看成一个系统,则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能.一二回-属棒ab、cd,均垂直导轨置于水平导轨上,金属棒ab、cd的质量分别为m=0.2kg、m2=0.1kg,电阻分别为 R=0.1Q, R2=0.2Q.现让ab棒以v=10m/s的初速度开始水平向右运动,cd棒进入圆轨道后,恰好能通过轨道 最高点PP, cd棒进入圆轨道前两棒未相碰,重力加速度g=10m/s2,求:(1) ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0;(2) cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小V;(3) cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W.5.足够长的倾角为0的光滑斜面的底端固定一轻弹簧,弹簧的上端连接质量为m、厚度不计的钢板,钢板静 止时弹簧的压缩量为x,如图所示,一物块从钢板上方距离为3x0的A处沿斜面下滑,与钢板碰撞后立刻与 钢板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点, O为弹簧自然伸长时钢板的位置,若物块质量为2m,仍从A处沿斜面下滑,则物块与钢板回到O点时,还C的质量都为M,三者均处于静止状态,现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能 使A只与B、C各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.可 項 G具有向上的速度.已知重力加速度为g,计算结果可以用根式表示,求:(1) 质量为m的物块与钢板碰撞后瞬间的速度大小V;(2) 碰撞前弹簧的弹性势能;(3) 质量为2m的物块沿斜面向上运动到达的最高点离O点的距离.6.如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木 板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数尸0.2,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F.当 恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到丄-F的s关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1mi将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2.(1) 若恒力F=0,求物块滑出木板时的速度?(2) 随着F的增大,当外力F的值取多大时,m恰好不能从M右端滑出?并指出图象中该状态的对应点?(3) 求出图象中D点对应的外力F的值并写出DE端丄-F的函数表达式?SdFZN图甲图乙8. 如图,两块相同平板P、P2置于光滑水平面上,质量均为m. P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧 的自由端B相距L.物体P置于P的最右端,质量为2m且可以看作质点.P与P以共同速度v0向右运动, 与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始 终在弹性限度内).P与P2之间的动摩擦因数为小 求:(1) P、P2刚碰完时的共同速度V和P的最终速度v2;9. 如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=2kg的小物块7.如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A点位于B、C之间,A的质量为m, B、 第2页(共11页)(2) 此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep.A.装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接.传送带始终以u=2m/s的速率逆时 针转动.装置的右边是一光滑的曲面,质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放.已 知物块B与传送带之间的摩擦因数尸0.2, 1=1.0m.设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前 物块A静止且处于平衡状态.取g=10m/s2.(1) 求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小;(2) 通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?(3) 如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解 除,试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小.示,一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连, 它们到达最低点后又向上运动,已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点,若物块质量为2m,仍从A处 自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度,求物块向上运动到达最高点O点的距离.10. 质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上,平衡时,弹簧的压缩量为X。,如图所动量守恒动能定理专题训练参考答案与试题解析一.计算题(共6小题)1. (2017达州一模)如图,质量为M=2.0kg的小车静止在光滑水平面上,小车AB部分是半径为R=0.4m的 四分之一圆弧光滑轨道,BC部分是长为L=0.2m的水平粗糙轨道,动摩擦因数为尸0.5,两段轨道相切于B点.C 点离地面高为h=0.2m,质量为m=1.0kg的小球(视为质点)在小车上A点从静止沿轨道下滑,重力加速度取 g=10m/s2.(1) 若小车固定,求小球运动到B点时受到的支持力大小Fn;(2) 若小车不固定,小球仍从A点由静止下滑;(i) 求小球运到B点时小车的速度大小v2;(ii) 小球能否从C点滑出小车?若不能,请说明理由;若能,求小球落地与小车之间的水平距离s.【分析】(1)小球下滑过程只有重力做功,由动能定理可以求出小球到达B点的速度,在B点应用牛顿第二 定律可以求出支持力.(2) (i)小球与小车在水平方向系统动量守恒,应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出小车的速度. (ii)应用机械能守恒定律求出速度,然后应用牛顿第二定律与运动学公式可以求出距离.【解答】解:(1)小球从A运动到B过程,根据动能定理得:mgR=mvB2 - 0,B2在B点,由牛顿第二定律得:FN-mg=m冷-,解得:Fn=30N;(2) (i)若不固定小车,滑块到达B点时,小车的速度最大为vmax,小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv厂Mv =0,解得:,v_=2v ,2max|-| T2 max ITL:3X 丄 U 丄由机械能守恒定律得:mgRmv22+ Mvmax2,解得:vmax= m/s,v2=m/s;(ii)假设小球能从C点滑出,设小球滑到C处时小车的速度为v,则小球的速度为2v,m罗=(m+m) v.设小球距离为S;根据能量守恒定律得:mgRm- (2v) 2-Mv2+ymgL,解得:小车的速度v= - 1m/s,小球的速度为2m/s;若假设成立,小球滑出小车后做平抛运动,则有:hg-f解得:t=0.2s;小球的水平位移为xl=2 X 0.2=0.4m小车的水平位移为x2=1 X 0.2=0.2m那么小球落地与小车之间的水平距离s=0.4+0.2=0.6m答:(1)若小车固定,求小球运动到B点时受到的支持力大小Fn为30N.(2) (i)求小球运到B点时小车的速度大小v2为m/s;(ii)小球能从C点滑出小车;小球落地与小车之间的水平距离s为0.6m.【点评】本题考查了求支持力、速度与距离问题,考查了动量守恒定律的应用,分析清楚物体运动过程是解 题的前提与关键;该题的第一问考查机械能守恒与向心力,比较简单;第二问主要考查系统水平方向动量守 恒和能量守恒的问题,求解两物体间的相对位移,往往根据平均速度研究.也可以根据题目提供的特殊的条 件:在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,不使用动量守恒定律.2. (2017资阳模拟)如图所示,物块A、C的质量均为m,B的质量为2m,都静止于光滑水平台面上.A、B 间用一不可伸长的轻质短细线相连,初始时刻细线处于松弛状态,C位于A右侧足够远处.现突然给A 一瞬9时冲量,使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动,绳断后A速度变为亏0, A与C相碰后粘合在一起.求: A与C刚粘合在一起时的速度v大小; 若将A、B、C看成一个系统,则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能.【分析】A与C相碰后粘合在一起的过程,AC系统的动量守恒,由动量守恒定律求A与C刚粘合在一起时 的速度.轻细线绷断的过程中,A、B组成的系统动量守恒,由动量守恒定律求得绳断后B的速度,再由能量守恒定 律可以求出系统损失的机械能AE.【解答】解:A与C相碰后粘合在一起,取向右为正方向,在碰撞过程中,A、C组成的系统动量守恒,则得:设绳断后B速度为vB,轻细线绷断的过程中,A、B组成的系统动量守恒,则得:在运动全过程,A、B、C组成的系统机械能损失为:1 1 1 ? Epmv02- 2mvB2-联解得:= mv02答:A与C刚粘合在一起时的速度v大小是*v;1 R若将A、B、C看成一个系统,则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号