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计算题07动量守恒的应用
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1.(2020·藤东中学高三月考)如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住.小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,BC与CD相切于C, BC所对圆心角θ=37°,CD长L=3m.质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道,滑到D点时刚好与小车达到共同速度v=1.2m/s.取g=10m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力.
(1)求A、B间的水平距离x;
(2)求小物块从C滑到D所用时间t0;
(3)若在小物块抛出时拔掉销钉,求小车向左运动到最大位移年时滑块离小车左端的水平距离.
2.(2020·黑龙江省大庆中学高三开学考试)如图所示,在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m,曲面劈B的质量M=2m,曲面劈B的曲面下端与水平面相切,且曲面劈B足够高,各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度v0向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B。求:
(1)碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度。
3.(2020·河北省邯郸一中高一月考)如图所示,两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上.A的质量为m,现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以的速度向右运动.求:
① B的质量;
②碰撞过程中A对B的冲量的大小.
4.(2020·北京市师达中学高三)如图所示,竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块B静止在水平面上。质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.80m的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s²。求:
(1)A经过Q点时速度的大小;
(2)A与B碰后共同速度的大小;
(3)碰撞过程中,A与B组成的系统所损失的机械能ΔE。
5.(2019·湖南省湖南师大附中高三月考)如图所示,AB为倾角θ=37°的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为m乙的小球乙静止在水平轨道上,质量为m甲的小球甲以速度v0与小球乙发生弹性正碰。若m甲:m乙=2:3,且轨道足够长。sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)两球第一次碰后甲球的速度;
(2)要使两球能发生第二次碰撞,小球乙与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围。
6.(2020·四川省高三)如图'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽,圆弧对应的圆心角为37°,槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切,槽与木板的交接处静止着质量m1=2kg和m2=1kg的两个小物块(可视为质点)。现点燃物块间的炸药,炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能,使两物块都获得水平速度,此后m2沿圆弧槽运动,离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v;
(2)炸药爆炸释放的化学能E;
(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。
7.(2020·湖南省长沙一中高三月考)如图所示,水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量mA=4kg的小车A,小车的上表面粗糙,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计;小车左端固定一轻质弹簧,自然长度为L=0.5m,最右端静置一质量mB=2kg的物块B(可视为质点);现对A施加一个水平向右F=20N的恒力,小车运动一段时间后,物块B和弹簧接触,同时撤掉恒力F,已知物块B和小车间的动摩擦因数。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)水平向右的恒力F作用的时间t;
(2)弹簧最大压缩量d=0.3m时,弹簧的弹性时能Ep。
8.(2019·湖南省湖南师大附中高三月考)如图所示,一辆质量为M的小车静止在水平面上,车面上右端点有一可视为质点的滑块1,水平面上有与车右端相距为4R的固定的光滑圆弧轨道,其圆周半径为R,圆周E处的切线是竖直的,车上表面与地面平行且与圆弧轨道的末端D等高,在圆弧轨道的最低点D处,有另一个可视为质点的滑块2,两滑块质量均为m.某人由静止开始推车,当车与圆弧轨道的竖直壁CD碰撞后人即撤去推力并离开小车,车碰后靠着竖直壁静止但不粘连,滑块1和滑块2则发生碰撞,碰后两滑块牢牢粘在一起不再分离.车与地面的摩擦不计,滑块1、2与车