【答案】(1)?E?【解析】 【分析】 【详解】
1?m3??8?Mmv0?2mv (2)s??0M?h 2g试题分析:(1)设子弹穿过物块后物块的速度为V,由动量守恒得 mv0=m解得
②
系统的机械能损失为 ΔE=
由②③式得 ΔE=
④
③
+MV ①
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的水平距离为s,则
⑤
s=Vt ⑥ 由②⑤⑥得 S=
⑦
考点:动量守恒定律;机械能守恒定律.
点评:本题采用程序法按时间顺序进行分析处理,是动量守恒定律与平抛运动简单的综合,比较容易.
10.如图所示,带有
1光滑圆弧的小车A的半径为R,静止在光滑水平面上.滑块C置于4木板B的右端,A、B、C的质量均为m,A、B底面厚度相同.现B、C以相同的速度向右匀速运动,B与A碰后即粘连在一起,C恰好能沿A的圆弧轨道滑到与圆心等高处.则:(已知重力加速度为g) (1)B、C一起匀速运动的速度为多少?
(2)滑块C返回到A的底端时AB整体和C的速度为多少?
53gR23gR,v2? 33【答案】(1)v0?23gR (2)v1?【解析】
本题考查动量守恒与机械能相结合的问题.
(1)设B、C的初速度为v0,AB相碰过程中动量守恒,设碰后AB总体速度u,由
mv0?2mu,解得u?v0 2C滑到最高点的过程: mv0?2mu?3mu?
1211mv0??2mu2??3mu?2?mgR 222解得v0?23gR
(2)C从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中,满足水平方向动量守恒、机械能守恒,有mv0?2mu?mv1?2mv2
121112mv0??2mu2?mv12??2mv2 2222解得:v1?53gR23gR,v2? 33
11.(18分)、如图所示,固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道,轨道半径为R,平台上静止放着两个滑块A、B,其质量mA=m,mB=2m,两滑块间夹有少量炸药。平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M=3m,车长L=2R,车面与平台的台面等高,车面粗糙,动摩擦因数μ=\,右侧地面上有一立桩,立桩与小车右端的距离为S,S在0
(1)滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力FN。 (2)炸药爆炸后滑块B的速度大小VB。
(3)请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中,克服摩擦力做的功Wf与S的关系。 【答案】(1)(3)(a) 当
(2)
时,小车到与立桩粘连时未与滑块B达到共速。
分析可知滑块会滑离小车,滑块B克服摩擦力做功为:
(b)当
时,小车与滑块B先达到共速然后才与立桩粘连
共速后,B与立桩粘连后,假设滑块B做匀减速运动直到停下,其位移为
,假设不合理,滑块B会从小车滑离
滑块B从滑上小车到共速时克服摩擦力做功为:
【解析】
试题分析:(1)、以水平向右为正方向,设爆炸后滑块A的速度大小为VA, 滑块A在半圆轨道运动,设到达最高点的速度为VAD,则得到
1分
滑块A在半圆轨道运动过程中, 据动能定理:得:
1分
1分
1分
1分
1分
滑块A在半圆轨道最低点:
得:
(2)、在A、B爆炸过程,动量守恒。则得:
1分
(3)、滑块B滑上小车直到与小车共速,设为整个过程中,动量守恒:
1分
得:
1分
1分
滑块B从滑上小车到共速时的位移为
小车从开始运动到共速时的位移为
两者位移之差(即滑块B相对小车的位移)为:即滑块B与小车在达到共速时未掉下小车。 1分
1分
<2R,
当小车与立桩碰撞后小车停止,然后滑块B以V共 向右做匀减速直线运动,则直到停下来发生的位移为 S'
所以,滑块B会从小车滑离。1分
讨论:当
时,滑块B克服摩擦力做功为
1分
当
时,滑块B从滑上小车到共速时克服摩擦力做功为
1分
然后滑块B以Vt向右做匀减速直线运动,则直到停下来发生的位移为
>2R 所以,滑块会从小车滑离。 1分
则滑块共速后在小车运动时克服摩擦力做功为
1分
所以,当
时,滑块B克服摩擦力做功为
=\分
考点: 牛顿第二定律 动能定理 动量守恒 功
12.如图所示,一质量为m=1.5kg的滑块从倾角为θ=37°的斜面上自静止开始滑下,斜面末端水平(水平部分光滑,且与斜面平滑连接,滑块滑过斜面末端时无能量损失),滑块离开斜面后水平滑上与平台等高的小车.已知斜面长s=10m,小车质量为M=3.5kg,滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ=0.35,小车与地面光滑且足够长,取g=10m/s.
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