专题四动量与能量(含答案).doc
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专题四:动量与能量
1、如图所示,A 、B 两物体质量比为3∶2,原来静止在平板小车上,A 、B 之间有一根被压缩的弹簧,A 、B 与车面间的摩擦系数相同,平板小车与地之间的摩擦不计。
当弹簧释放后,若弹簧释放时弹力大于两物体与车间的摩擦力,则下列判断正确的是:AD
A 、小车将向左运动;
B 、小车将向右运动;
C 、A 、B 两物体的总动量守恒;
D 、A 、B 与小车的总动量守恒。
2、如图所示,质量分别为m 1和m 2的物块,分别以速度v 1、v 2沿斜面上的同一条直线向下匀速滑行,且v 1> v 2。
m 2的右端安有轻弹簧。
在它们发生相互作用后,两物块又分开。
在m 1和m 2(包括弹簧)
相互作用的过程中,下列说法中正确的是 C A .由于有重力和摩擦力作用,所以该过程不适用动量守恒定律 B .由于系统所受合外力为零,所以该过程一定适用动量守恒定律 C .当m 1∶m 2的值足够大时,该过程一定适用动量守恒定律
D .当m 1∶m 2的值足够小时,该过程一定适用动量守恒定律
3、在质量为M 的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m 0,小车和单摆一起以恒定的速度v 沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪个说法是可能发生的( )BC
(A)小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v 1、v 2、v 3,满足(M +m)v=Mv 1+mv 2+m 0v 3
(B)摆球的速度不变,小车和木块的速度分别变为v 1和v 2,满足Mv=Mv 1+mv 2
(C)摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v 1,满足Mv=Mv 1+mv 1
(D)小车和摆球的速度都变为v 1,木块的速度变为v 2,满足(M +m 0)v=(M
+m 0)v 1+mv 2
4、如图所示,沙车沿光滑水平面以速度V 0作匀速直线运动,运动过程中,从沙车上方落入一只质量不能忽略的铁球,使沙车的
速度变为V ,则 C
A 、V=V 0,沙车仍作匀速直线运动;
B 、V<V 0,沙车作匀减速直线运动;
C 、V<V 0,沙车作匀速直线运动,且水平方向的总动量保持不变;
D 、铁球落入沙车并深入沙堆的过程中,小车受到地面的支持力增大。
拓展:如果是从小车中漏掉一部分沙子,则情况如何? 速度不变
5、在同一高度同时释放A 、B 和C 三个物体,自由下落距离 h 时,物体A 被水平飞来的子弹击中并留在A 内;B 受到一个水平方向的冲量,则A 、B 和C 落地时间 t 1 、t 2 和t 3 的关系是( D )
(A ) t 1 =t 2=t 3 (B ) t 1 >t 2>t 3
(C ) t 1 <t 2<t 3 (D ) t 1 >t 2 = t 3
6、质量0.2kg 的球,从5.0m 高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g 取10m/s 2.求小球对钢板的作用力. F = 78N
7、设水的密度为ρ ,水枪口的截面积为S ,水从水枪口喷射出的速度为v ,水平直射到煤层后变为零,则煤层受到水的平均冲力大小是多少?若水喷出的速度变为原来的两倍,则煤层受到的力变为原来的几倍?
7、F=ρSv 2 4倍
8、如图所示,细线上端固定于O 点上,其下端系一小球,静止时细线长 L 。
现将悬线和小球拉至图中实线位置,此时悬线与竖直方向的夹角60度 ;并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球,然后使悬挂的小球从实
A
B
t /s
线位置由静止释放,它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体,它们一起摆动中可达到的最大高度是: C
A 、 L/2;
B 、 L/4;
C 、 L/8;
D 、L/16。
9、如图所示,质量为m 的有孔物体A 套在光滑的水平杆上,在A 的下面用细绳挂一质量为 M 的物体B 。
若A 固定不动,给B 一个水平冲量I ,B 恰能上升到使绳水平的位
置。
当A 不固定时,要使B 物体上升到使绳水平的位置,则给它的冲量至少
应为多少?
9、I m
M m I +=' 10、如图所示,质量为m 的小球用长l 的细线悬挂在天花板下静止。
细线能承受的最大拉力大小是F (F >mg ),现在用一个铁锤水平向右砸向小球,从而给小球一个
瞬时的水平冲量。
为了使细线不会断掉,铁锤给小球的最大冲量I 是多大?
10、
I =
11、如图,光滑圆槽质量为M ,静止在光滑水平面上,其表面有一小球
m 竖直吊在恰好位于圆槽的边缘处,如将悬线烧断,小球滑动到另一边
最高点是时,圆槽速度情况是:A
A 、0
B 、向右
C 、向左
D 、不能确定
12、如图所示,矩形木块中上部挖空成为半径为R 的光滑的半圆周周轨
道,置于光滑的水平面上,a 、c 两点等高。
此轨道可以固定,也可以不固定。
一滑块m 从轨道的a 点由静止开始下滑,且此时轨道也是静止的,那么下列说法中正确的是: ABD
A 、 若轨道固定,则m 可滑到c 点处;
B 、
若轨道固定,则m 经最低b 点时的速度大小为
;
C 、 若轨道不固定,则m 滑不到c 点处; D
、若轨道不固定,则m 经最低b 点时的速度大小小于。
13、如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m 且装有光滑的弧形槽轨道AB 的小车,轨道A 端的切线水平。
一质量为m 的小球以水平的速度v o 从小车右边沿弧形槽轨道A 端滑上小车,到达某一高度后,小球又返回弧形槽轨道A 端,则下列判断正确的是BC
A 、小球离开小车后,向右做平抛运动
B 、小球离开小车后,做自由落体运动
C 、此过程中小球对车做功为202
1
mv D 、小球沿小车的弧形槽轨道上升的最大度为g
v 220 14、两个小木块B 、C 中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图
中a 线段所示,在t =4s 末,细线突然断了,B 、C 都和弹簧分离后,运动图线分别如图中b 、c 线段所示。
从图中的信息可知
D
A.B 、C 都和弹簧分离后的运动方向相反
B.B 、C 都和弹簧分离后,系统的总动量增大
C.B 、C 分离过程中B 木块的动量变化较大
D.B 木块的质量是C 木块质量的四分之一
15、如图所示,光滑水平面上有一辆质量为2m 的小车,车上左右两端分别站着甲、乙两人,他们的质量都是m ,开始两个人和车一起以速度v 0向右匀速运动.某一时刻,站在车右端的乙先以相对于地面向右的速度u 向右跳离小车,然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度u 向左跳离小车.两人都离开小车后,小车的速度将是 B A.v 0 B.2v 0
C.大于v 0小于 2v 0
D.大于2v 0
16、如图所示,静止在湖面上的小船有甲、乙两人分别向相反方
向水平抛出质量相同的小球,甲先向左抛,乙后向右抛,并且抛出
后两小球相对于岸的速率相等。
设水的阻力不计,则下列说法中正
确的是 C
A .两球抛出后,船向左以一定速度运动
B .两球抛出后,船向右以一定速度运动
C .两球抛出后,船的速度为零,甲球抛出时受到的冲量大些
D .两球抛出后,船的速度为零,两球抛出时受到的冲量大小相等 17、竖直放置的轻弹簧,上端与质量为3.0kg 的物块B 相连接。
另一个质量为1.0kg 的物块A 放在B 上。
先用竖直向下的力F 压A ,使弹簧被压缩一定量,系统静止。
然后突
然撤去力F ,A 、B 共同向上运动一段距离后将分离。
分离后A 又上升了0.20m 点,此时B 的速度方向向下,且弹簧恰好为原长。
则从A 、B 分离到A 上升到最高点
过程中,弹簧对B 的冲量大小为(取g=10m/s 2)B
A.1.2N ∙s
B.6.0N ∙s
C.8.0N ∙s
D.12N ∙s
18、质量为100kg 的甲车连同质量为50kg 的人一起以2m/s 的速度在光滑水平面上向前运动,质量为150kg 的乙车以7m/s 的速度由后面追来,为避免相撞,当两车靠近时,甲车上的人至少应以多大的水平速度(相对地)跳上乙车?
18、v=3m/s
19、在平直的光滑轨道上前后有甲、乙两小车,车上各站有一人,甲车上人的手中持有一个质量为m 的球,甲车总质量(包括人和球)为m 甲,乙车总质量(包括人)为m 乙。
开始时,二车都静止,然后甲车上人将球扔给乙车上的人,乙车上的人又扔回来,求这样往返投掷n 次后,二车速度之比。
19、v 1:v 2 =m 2:m 1
20、如图所示,光滑的水平面上停着一只木球和载人小车,木球质量为m ,人和车的总质量为M ,已知M ∶m=16∶1,人以速率V 沿水平面将木球扔向正前方的固定墙壁,木球被墙壁弹回之后,人接住球可以从同样的对地速度将球扔向墙壁,设木球与墙壁相碰时无动能损失,求:人经过几次扔木球之后,再也不能接
住小球? 9次
21、如图,总质量为M 的大小两物体,静止在光滑水平面上,质量为m 的小物体和大物体间有压缩着的弹簧,另有质量为2m 的物体以V 0速度向右冲来,为了防止冲撞,大物体将小物体发射出去,
小物体和冲来的物体碰撞后粘合在一起。
问小物体发射的速度至少应多大,才能使它们不再碰撞?032v M
m M v -≥
22、如图9 所示,AB 是光滑水平轨道,BCD 是半径为R 的光滑
半圆弧轨道,两轨道恰好相切。
质量为M 的小木块静止在A 点,一个
质量为m 的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和
小木块一起运动,恰能到达半圆弧最高点D 。
木块和子弹均可视为质点,求子弹入射前的速度。
m gR
m M v 5)(0+=
23、如图所示,将质量为2m 的长木板静止地放在光滑水平面上,
一质量为m 的小铅块(可视为质点)以水平初速v 0由木板左端滑上木板,铅块滑至木板的右端时恰好与木板相对静止。
已知铅块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。
若将木板分成长度与质量均相等的两段后,紧挨着静止放在此水平面上,让小铅块仍相同的初速v 0由左端滑上木板,则小铅块将B
A.仍能滑到右端与木板保持相对静止
B.滑过右端后飞离木板
C.在滑到右端前就与木板保持相对静止
D.以上三答案均有可能
24、质量分别为m 1=0.10kg 和m 2=0.20kg 的两个物块A 、B 中间夹有一个很短的轻弹簧。
用力将两个物块间的弹簧压缩,然后如图所示用细线将两个物块捆住(这时弹簧的厚度可以忽略不计)。
并使它们沿光滑水平面以v =0.10m/s 的速度共同向右运动。
某时刻细线突然断开,而两物块仍在原直线上运动。
已知线断开后5.0s 末,两个物块相距4.5m 。
求:⑴弹簧将两物体弹开过程中,弹簧对物块A 的冲量大小I A 。
⑵细线断开前弹簧的弹性势能E p 。
7、(预备题)将质量500g 的杯子放在水平磅秤上,一水龙头以每秒700g 水的流量注入杯中。
注至10s 末,磅秤的示数为78.5N ,则注入杯中水流的速度为多少?(设水入杯中后速率为零)。
7、(预备题)有一宇宙飞船,它的正面面积S=0.98m 2,以v=2×103m/s 的速度飞入一宇宙微粒尘区,此尘区每m 3空间内有一个微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4g ,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒尘与飞船外壳碰撞后附于飞船上)
7、0.78N
1、如图所示,A 和B 两个小球固定在轻杆的两端,此杆可绕穿过其中心的水平轴O 无摩擦转动。
现使轻杆从水平位置无初速释放,发现杆绕O 沿顺时针方向转动,则轻杆从释放起到转动900的过程中: A 、D
A 、
B 球的重力势能减少,动能增加
B 、A 球的重力势能增加,动能减少
C 、轻杆对A 球和B 球都做正功
D 、A 球和B 球的总机械能是守恒的
2、如图所示,站在汽车上的人用手推车的力为F ,脚对车向后的摩
擦力为f ,以下说法中正确的是: A 、B 、
A 、当车匀速运动时,F 和f 对车做功的代数和为零;
图9
B 、当车加速运动时,F 和f 对车做的总功为负功;
C 、当车减速运动时,F 和f 对车做的总功为负功;
D 、不管车做何种运动,F 和f 对车做功的总功率都为零。
3、人站在h 高处的平台上,水平抛出一个质量为m 的物体,物体落地时的速度为v ,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,则有: B 、C
A .人对小球做的功是1
22mv B .人对小球做的功是12
2mv mgh - C .小球落地时的机械能是122mv D .小球落地时的机械能是12
2mv mgh -
4、在距离地面高为H 的桌面上,以速度V 水平抛出质量为m 的小球,当小球运动到距离地面高为h 的A 点时,下列说法正确的是:(忽略运动过程的空气阻力)[ ] B 、D A .物体在A 点的机械能为mgh mV +2
2
1
B .物体在A 点的机械能为mgH mV +22
1 C .物体在A 点的动能为mgh mV +221 D .物体在A 点的动能为mgH mV +2
21
-mgh 5、以初速度为v 0竖直向上抛一物体,不计空气阻力,物体升到某一高度时,其重力势能恰好为动能的2倍,选地面重力势能为0,此高度为:[ ] A
A .V 02/3g
B .V 02/4g
C .V 02/6g
D .V 02/8g
6、将物体以80J 的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P 时,动能减少为20J ,机械能损失了12J ,若空气阻力大小不变,那么物体落回抛出点的动能为……( ) C
A 36J
B 40J
C 48J
D 56J
7、一个质量为 m 的物体,以速度v 1竖直向上抛出。
物体在上升过程中,受空气阻力为f ,能到达的最大高度为h ,则人对物体做的功为:[ ] C 、D
A .;
B .;
C .
D .+mgh
8、如右图,木块A 放在木块B 上左端,用恒力F 将A 拉至B 的右端,第一次将B 固定在地面上,F 做的功为W 1,产生的热量为Q 1;第二次让B 可以在地面上自由滑动,这次F 做的功为W 2,产生热量为Q 2,则有: A
A 、W 1 < W 2,Q 1 = Q 2;
B 、W 1 = W 2,Q 1 = Q 2;
C 、W 1 < W 2,Q 1 < Q 2;
D 、W 1 = W 2,Q 1 < Q 2。
9、水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块,经历的时间为t 1,子弹损失的动能为△E k1,系统机械能的损失为E 1。
同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块,经历的时间为t 2,子弹损失的动能为△E k2,系统机械能的损失为E 2,设在两种情况下子弹在木块中所受的阻力相同,则( )ABD
(A )t 1<t 2 (B )△E k1<△E k2
(C )E 1<E 2 (D )E 1= E 2
10、 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图甲、乙所示. 质量为m 的子弹以速度水平射向滑块,若射击上层,则子弹刚好不穿出,下层,则子弹整个儿刚好嵌入,则上述两种情况相比较
功一样多 ②子弹嵌入下层过程中对滑块做功多 ③两次滑块所受冲量一
样大 ④子弹击中上层过程中,系统产生的热量多
以上判断正确的是B
A.①④
B.①③
C.②③④
D.②③
11、原来静止在光滑水平桌面上的木块,被水平飞来的子弹击中,当子弹深入木块S 1深度时,木块相对桌面移动了S 2,然后子弹和木块以共同速度运动,设阻力恒为f ,对这一过程,下列说法正确的是:
A 、子弹与木块组成的系统动量守恒;
B 、子弹机械能的减少量为f S 1;
C 、系统损失的机械能等于f (S 1+S 2);
D 、系统机械能转变为内能的量等于f S 1。
12、A 的质量为m ,置于光滑水平地面上,其上表面竖直固定一根轻弹簧,弹簧原长为L 0,倔强系数为K ,如右图。
现将弹簧上端B 缓慢地竖直提起一段距离
L ,使物体A 离开地面,若以地面为零势能参考平面,这时物体A 具有
的重力势能为:
A 、)(0L L mg -
B 、)(0K mg L L mg +-
C 、)(0K
mg L L mg -- D 、)(K mg L mg - 13、质量为m 的物体,由静止开始下落,由于阻力的作用,下落的加速度为
54g ,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是: [ ]
A .物体的动能增加了54mgh
B . 物体的机械能减少了5
1mgh C .物体克服阻力做功51
mgh D .物体重力势能减少了mgh
14、如图所示,一个人用恒力F 通过轻绳和定滑轮,将一个质量为
M 的木块从位置A 拉到位置B ,若定滑轮的高度为H ,定滑轮和木块
的大小可忽略不计,木块在位置A 时轻绳与水平面面的夹角为α,
木块在位置B 时轻绳与水平面面的夹角为β,则在这过程中人做的
功等于 。
15、质量为m 的汽车行驶在平直的公路上,在运动中所受阻力不变,当汽车的加速度为a ,速度为v 时发动机的功率为1P ,当功率为2P 时,汽车行驶的最大速度为( )
A .12P v P
B .mav P v P -12
C .2
1P v P D .mav P v P -21 16、质量为m=1.0×104Kg 的汽车,在平直路面上行驶时,其发动机的功率和所受的阻力都不变,已
知当汽车速度υ1=5.0m/s 时,其加速度为a 1=0.75m/s 2;当速度υ2=10.0m/s 时,其加速度a 2=0.25m/s 2,
求:
(1)发动机的功率P
(2)汽车可能达到的最大速率υm
17、额定功率为80kw 的汽车在水平平直公路上行驶时最大速率可达20m/s ,汽车质量为2t ,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,设运动过程中阻力不变,加速度大小为2m/s 2
,求①汽车所受阻
力多大②3s 末汽车的即时功率多大?③汽车做匀加速运动的过程可以维持多长时间?④汽车做匀加速直线运动过程中,汽车发动机做了多少功?
18、质量相同的甲、乙两辆汽车以相同的速度在平直的公路上匀速齐头并进,当同时从车上轻轻推下质量相等的物体后,甲保持原来的牵引力继续前进, 乙保持原来的功率继续前进,在足够长的一段时间内:
A 、甲一直保持在乙的前面;
B 、乙一直保持在甲的前面;
C 、甲和乙仍一同前进,不分先后;
D 、开始甲在前面,后来乙超过甲,乙在前面。
17、(同型题)一辆汽车质量为m ,从静止开始起动,沿水平面前进了s 米后,就达到了最大行驶速度v m ,设汽车的牵引功率保持不变,所受阻力为车重的k 倍。
求:
(a)汽车的牵引力功率。
(b)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间(提示:汽车以额定功率起动后的运动不是匀加速运动,不
能用运动学公式求解)。
(a) k m g v m (b) (v m 2+2 k g s) /2 k g v m
19、某同学体重50kg ,在跳绳比赛中,l min 跳了120次,若每次起跳中的4/5时间腾空,他 在跳绳过程中克服重力做功的平均功率是( )B
A .100W
B .200W
C .150W
D .160W
20、物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点, 若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,
如图所示,再把物块放到P 点自由滑下则( )A
A .物块将仍落在Q 点
B .物块将会落在Q 点的左边
C .物块将会落在Q 点的右边
D .物块有可能落不到地面上 21、如图7所示,一个轻质弹簧左端固定在墙上,一个质量为m 的木块以速度 v 0从右边沿光滑水平面向左运动,与弹簧发生相互作用。
设相互作用的过程中弹
簧始终在弹性限度范围内,那么整个相互作用过程中弹簧对木
快的冲量I 的大小和弹簧对木块做的功W 分别是( )C
(A)I=0,W=mv 02 (B)I=mv 0,W=2
1mv 02
(C) I=2mv 0 ,W=0 (D) I=2mv 0 ,W=
21mv 02 22、如图所示,质量相同的木块A 、B 用轻弹簧连接,且静止于光滑水平面上,开始弹簧处于原长位置,现用水平恒力F 推木块A ,弹簧在第一次被压缩到最短的过程中有
A 、当A 、
B 速度相同时,加速度a A =a B
B 、当A 、B 速度相同时,加速度a A >a B
C 、当A 、B 加速度相同时,速度 v A <v B
D 、当A 、B 加速度相同时,速度v A >v B
23、物体以200焦的初动能从斜面底端沿斜面向上作匀变速直线运动,当该物体经过斜面上某一点时,动能减少为160焦,机械能减少了64焦,则物体重返斜面底端时的动能大小为:
A 、20焦
B 、40焦
C 、72焦
D 、200焦
24、水平传送带匀速运动,速度大小为v ,现将一小工件放到传送带上。
设工件初速为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v 而与传送带保持相对静止。
设工件质量为m ,它与传送带间的滑动摩擦系数为μ,则在工件相对传送带滑动的过程中( ) ABC
(A)滑摩擦力对工件做的功为mv 2/ 2
(B)工件的机械能增量为mv 2/2
(C)工件相对于传送带滑动的路程大小为v 2/2μg
(D)传送带对工件做为零
25、一木块原来静止在光滑水平面上。
一粒子弹水平射入木块达3厘米深度处时与木块保持相对静止,此时木块前进了1厘米。
设子弹在木块中所受阻力恒定,上述过程中子弹动能减少了400焦,问:(1)该过程中有多少机械能转化为内能?(2)木块质量M 与子弹质量m 的比是多少?(3)若木块固定,此子弹射入木块的深度是多少?
26、如图所示,光滑地面上停放着一辆质量为M 的平板
车,一质量为m 的小木块以速度υ0冲上平板车,小木块与平
板车之间的动摩擦因数为μ,若要小木块不从车右端滑落,
试求平板车的最小长度。
27、如图所示,光滑水平面上的长木板,右端用细绳栓在墙上,左端上部固定一轻质弹簧,质量为m 的铁球以某一初速度(未知)在木板光滑的上表面上向左运动,压缩弹簧,当铁球速度减小到初速度的一半时,弹簧的弹性势能等于E. 此时细绳恰好被拉断,从而木板向左运动,为使木板获得的动能最大,木板质量应多大?木板动能的最大值是多少?
27、 解:设球的初速度为0v . 对球、弹簧,由机械能守恒定律有
E v m mv +=2020)2
(2121 为使木板获得的动能最大,须使铁球与弹簧分离后(即弹簧恢复到原长)的速度为零.
对木板、铁球,由动量守恒定律有
Mv v m =⋅2
0 对木板、铁球,由机械能守恒定律有
2202
121Mv mv = 联立以上三式,解得:4m M =,E Mv 34212= 28、如图所示,质量为M 的木块静止在光滑水平面上。
一颗质量为 m
的子弹沿水平方向射入木块,射入的深度为d 0。
若把此木块固定,同
样的子弹仍原样射入木块,木块的厚度d 至少多大,子弹不会把此木
块打穿?
29、如图15所示,小木块的质量m =0.4kg ,以速度υ=20m/s ,水平地滑上一个静止的平板小车,小车的质量M =1.6kg ,小木块与小车间的动摩擦因数μ=0.2.求:
(1)小车的加速度;
(2)小车上的木块相对于小车静止时,小车的速度;
(3)这个过程所经历的时间.
30、如图6-17,质量为M=2kg 的平板小车左端放一质量为m=3kg 的铁
块,它与车间的动摩擦因数为μ=0.5.开始车与铁块一起以v 0=3m /s
的速度向右在光滑水平面上运动,并与墙发生碰撞,设碰撞时间极短且无机械能损失。
车身足够长。
求:
(1)铁块相对车的总位移大小;
(2)小车与墙发生第一次碰撞后所走的总路程。
31、如图16所示,质量为M=0.8kg 的小车静止在光滑水平面上,左侧紧靠竖直墙;在车的左端固定着弹簧的一端,现用一质量m=0.2kg 的滑块压缩弹簧,外力做功W=2.5J 。
已知小车上表面AC 部分为光滑水平面,CB 部分为粗糙水平面,CB 长L=1m ,滑块与CB 间的动摩擦因数μ=0.4。
现将滑块由静止释放,设滑块与车的B 端碰撞时机械能无损失,滑块在AC 段离开弹簧。
g 取10m/s 2,求:
(1)滑块释放后,第一次离开弹簧时的速度。
(2)滑块在车上往复运动后,最终停在车上的某个位置,该位置距B 端多远。
28、简解:mv 0=(M + m)v 0v m
M m v += 2022002
1)(2121mv M m M v m M mv fd ⋅+=+-= 当木块固定时: 02120-=mv fd 比较上述两式得: 0d M m M d +=
29、(1)0.5m/s 2;(2)4m/s ;(3)8s
31、(1)5m/s (2)2.5m
简解:(1) W E mv p ==)(2
120,v 0=5m/s (2) (m+M)v=mv 0, v=1m/s 220)(2121v m M mv mgs +-=
μ s=2.5m
依题知滑块往返一次后,又向B 端滑行0.5m ,故距B 端0.5m
32、下图是一种离心轨道,小球从斜轨道下滑恰能到达圆环顶部,小球在环顶时,以下说法中正确
的是 B
(A)小球速度为零;(B)小球速度等于Rg ;
(C)小球受到环的压力;(D)小球加速度为零.
33、在轻绳的一端系一个小球,另一端固定在轴上,使小球绕轴心在竖直平面内做圆周运动,轴心到小球中心的距离为l 。
如果小球在通过圆周最高点时绳的拉力恰好为零,那么球在通过圆周最低点时的速度大小等于 D
(A )gl (B )gl 2(C )gl 4
(D )gl 5(E )没给小球质量,无法计算
34、一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演,若车运动的速率恒为v=20m/s,人与车的总质量为M=200kg,轮胎与轨道间的动摩擦因数为μ=0.1,车通过最低点A时发动机的功率为P A=12kw,则车通过最高点B时,发动机的功率P B=__________kw。
(g=10m/s2)
35、如图所示,质量分别为m A、m B、m C的三个物体A、B、C置于光滑的水平面上。
A从B的光
滑半圆弧槽的右端自静止滑下。
当A滑到圆弧槽的底端时A对地的速度
大小为v。
试求:(1)A再沿槽向左运动到最高点时,A、B、C各物体
的速度大小;
(2)设圆弧槽的半径为R,则小球第一次经过最低点时,圆弧槽对A
球的支持力大小。
36、如图所示,木块A的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0千克,静止于光滑水平面上。
一质量为2.0千克的小球B以2.0米/秒的速度从右向左运动冲上A的曲面,与A发生相互作用。
(1)B球沿A曲面上升的最大高度(设B球不能飞出去)是:
()
A、0.40米;
B、0.20米;
C、0.10米;
D、0.05米;
(2)B球沿A曲面上升到最大高度处时的速度是:()
A、0;
B、1.0米/秒;
C、0.71米/秒;
D、0.50米/秒;
(3)B球与A相互作用结束后,B球的速度是:()
A、0;
B、1.0米/秒;
C、0.71米/秒;
D、0.50米/秒.
4、如图所示,在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B,质量分别m为和2m,当两球心间距离大于L(Ll比2r大)时,两球之间无相互作用力;当两球心间距离等于或小于L时,两球间存在相互作用的恒定斥力F。
设A球从远离B球处以速度v
沿两球连心线向原来静止的B球运动,欲使两球不发生接触,
v0必须满足什么条件?
28、如图所示,质量为m2和m3的物体静止在光滑水平面上,两者之间有压缩着的弹簧,有质量为m1的物体以v0速度向右冲来,为了防止冲撞,m2物体将m3物体发射出去,m3与m1碰撞后粘合在一起。
问m3的速度至少应多大,才能使以后m3和m2不发生碰撞?
28、
m m v
m m m m
120
1233 ()
++
22、如图13所示,在光滑的水平面上,有一质量为m1 =20kg的小车,通过几乎不可伸长的轻绳与质量m2 =25kg的足够长的拖车连接。
质量为m3 =15kg的物体在拖车的长平板上,与平板间的动摩擦因数μ=0.2,开始时,物体和拖车静止,绳未拉紧,小车以3m/s的速度向前运动。
求:(1)三者以同一速度前进时速度大小。
(2)到三者速度相同时,物体在平板车上移动距离。
(1)1m/s,(2)1/3m
15、体重60kg的建筑工人因不慎从高架上跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来。
已知安全带全长5m,弹性缓冲时间为1.2s,忽略空气阻力和安全带的形变,求安全带受到的平均冲力大小。
(g取10m·s-2)
N
T1100
=
11.如右图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,在C、D两端置有油灰阻挡层、整辆小车质量1kg,在车的水平底板上放有光滑小球A和B,质量分别为m A=1kg,m B=3kg,A、B小球间置一被压缩的弹。