内容正文:
解得A-√3m/s,选项B正确:
12.解析(1)由于传送带足够长,物块到C,点的地
小球每做一次完整的圈周运动系统损失的机械
度一定与传送带速度相同
能为
由A到B过程,利用能量守恒可得
△E=umgcos37°·2xL=0.5×0.5X10×0.8X
mgh=之in2
2X3.14入0,5I=6.28J,选项C错误:
在传送带上a=一4g
小球从B点开始运动,到恰能经过最高点A时,
损失的能量:
到达共速所用时间一的塑
A=号m6-(分m2+mg·2Lsn379)-
物块的位移x一
此十B
2
板51:期盖-瓷器≈72,附会建位小球能
相对位移为△s一汇1
由于系统摩擦产生的内能为Q-umg·△s
通过A点7次,选项)正确.
解得Q-12.5J.
11.解:(1)小环P在B点静止时,受到童力mg、细
(2)传送带的速度即为物块进入半圆轨道的速
度,物块不从轨连上脱离,有两种临界情况:
绳的拉力T=mg、杆的支持力V作用,由平街
①物块到达圆心等高处时速度为零,由能量关
条件知,OB连线与P的重力、细缆BE的夹角
系可得
相等
由几何关系知BE与CE间的夹角为
2mvci-mgR
8=309
解得e1-2v√10m/s
所以N=2 ngcos0
2
②物块拾能到达D点,则有mg=mR,C到D
整理得N一√3mg
(2)由几何关系
的过程,由能量关系可得分mi=之mD2十
BE=2Rcos 0
m8·2R
小环P下滑到C点时,Q的速度
解得c2一10m/s
Q=0
综合两种情况,传送带的速度大小范围为:
根据机械能守恒定绿
≥10m/s或v≤2√/10m/s.
mg(2Rcos 0.sin 0)-mg (2R-2Rcos 0)-
答案(1)12.5J
(2)2≥10m/s或≤2√/10m/s
2m呢
专题训练(八)动量
整理得c=√(3V3-4)gR
[保分基础练】
(3)小环P经过D点时,细绳DE部分与水平方
1,C设每层楼高约为3m,则下落高度约为
向的夹角为
h-3×25m-75m
a=45
由mgh=之m2及F-mg江=mv结合牛顿第三
长度为DE-√2R
定律知
此时小系P的速度r与Q的速度Q的关系为
Upcos a-vQ
鸡茶对地面的冲击力F=F=my2十mg≈
根据机梳能守恒定律
103N.
mg(2Rcos0·sin0+R)+mg(2Rcos0-√2R)
2.A乙猛推甲一把过程中,甲、乙系统所受外力的
失量和为0,则甲、乙系统的总动量守恒,故A正
确:乙猛推甲一把过程中,乙将体内的能量转化
为机械能,则甲、乙系统的机械能增加,故B错
整理得Q
33-22+2gR
3
误:乙据推甲一把过程中,甲对乙和乙对甲的作
用力大小相等,方向相反,由动量定理可知,甲、
此时Q的重力做功的功率为
乙的动量变化量大小相等,方向相反,故动量变
P-mgvQ
化不相同,故C错误:甲、乙间的作用力大小相
即P-mg
83-22-2gR
等,不知道甲、乙的位移关系,不能求出甲、乙动
3
能变化关系,故D错误.
82
3.C由位移一时间图像可得,碰撞之前以=
度相等,系统动能最小,弹簧最长,因此从3到
20,30m/s--5m/s,税拉之后1'-20,10
过程中弹簧由仲长快态恢复原长,故B错误;系
2
2
统动量守恒,从1=0开始到1时刻有:m1山1
m/s一5m/s,则碰掩前后A的运动方向相反,故
(m1十2)2,将1一3m/5,2一1m/5代入得:
A正确.由位移一时间图像可得,碰撞之前
m1:m2=】:2,故C正确:在t2时刻,m叫的速度
20.0m/s-10mfs,根据动量守性定律得maA
为:'--1m/8,m2的速度为:'一2m/s,又
m:m2=1:2,则动量大小之比为:红=1:4,
一4HUH一(mA十H)A',代入数锯得mA:mB
故D错误」
=1:2,故B正确.碰撞前后A速度大小相等,则
8.ADA与B发生弹性碰撞,取水平向右为正方
碰撞A动能不变,故C错误,碰前A,B速度方向
相反,碰后A、B速度方向与B碰前速度方向相
向,根据动堂守恒定律和机械能守恒定律得而
同,则碰萌B的动量较大,故D正确
4.B设扎帕塔(及装备)对气体的平均作用力为
F,根据牛领第三定律可知,气体对扎帕塔(及装
Mu2,解得A=一2m/sm=4m/s,故B的最大
备)的作用力的大小也等于F,对扎帕塔(及装
速率为4m/s,选项A正确;B冲上C并运动到最高
备),则有F=Mg.设时间△t内魔出的气体的质
点时二者共速,设为u,则Ms=(M十2MDw,得u=
量为△m,则对气体由动量定理得F△1一△mu,解
3m/s,遽项B错误;从B冲上C然后又滑下的
得-E-g,d-1s,代入数据解得△m
过程,设B,C分离时速度分别为:',',由水平
0.2kg,B正确.
方向动量守恒有Mg一Mvg'+2M',由机械能
5.C时间内黏附在飞船上的尘埃质量:M=
守恒有号·M品=·Mm”+
·2Mc2,联
1Sn,对黏附的尘埃,由动量定理得:F1=
M0,解得:F=m听S:维持飞船匀速运动,飞船
主解得明'-一号/,由于1g'1<1:所以
发动机牵引力的功率为P=F心=nm品S,故选
二者不会再次发生碰撞,远项C错误,D正确
项(C正确,A、B、D错误,
「争分提能练
6.B由题图(b)知:碰前眸间红卖的速度%=1,0
9.AC由动量定理I-△p可知,由于I一I2,则两
m/s,碰后解间速度为'一0.2m/s,碰后红壶沿
次锋予敲击完成瞬间有1一2,故A正确;由于
原方向运动,设碰后瞬间蓝壶的速度为,取碰撞
两次锤子敲击完成瞬间两球具有的动量大小相
前红壶的速度方向为正方向,根据动量守恒定律
p2
可得:m一m'十nv,代入数据解得:u一0.8
学,且=加可知A球获得的初动能更大,由
m/s,m6>2m?+m2,醛撞这程机梳能
动能定理可知W1>W2,故B错误;由动量守恒
可得m6=(m1十m2)知,得口=”,由能量
有损失,碰撞为非弹性碰撞,故A错误,B正确:
1十m2
根据?t图像与横坐标抽围成的面积表示位移,
守恒有7则喝-名m十m:)2+E·释E
碰后蓝壶运动的位移大小x一号(=。8人5m
142
诉,由于1一,则质量越大的球初
2m,故C错误:根据v一1图像的斜率表示加逸
2(1十mg)
度,知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度,两
速度越小,即A球菲得的初速度较大,则敲击A
者的质量相等,由牛顿第二定律知碰后红童所受
球后弹簧的最大弹性势能较大,即L1<L2,故C
摩擦力大于蓝壶所受摩擦力,故D错误,
正确;由动量守恒可得m10一(h1一n2)v,得v-
7.C由题图乙可知t1、时刻两物块达到共同速
m1心,则两次弹簧压缩到最短时系统的速度
m1十ng
度1m/3,总动能最小,极据系统机械能守恒可
大小相等,故D错误,
知,此时弹性势能最大,时刻弹黄处于压第状
10,ABD小球和U形管纽成的系统在运动过程中
态13时刻弹簧处于仲长状态,故A错误:结合题
没有外力数功,所以系统机减能守恒,A正确.
图乙可知两物块的运动过程,开始时1逐渐减
小球从U形管一端进入至从另一端出来的过程
速,m2逐渐加速,弹簧被压缩,山1时刻二者速度
中,对小球和U形管组成的系统,水平方向不受
相同,杀统动能最小,势能最大,弹簧被压馆至最
外力,规定向左为正方向,由动量守恒定律可得
短,然后弹簧逐渐恢复原长,m?箍续加逸,1先
n6一十2V2
减速为零,然后反向加速,2时刻,弹簧恢复原长
由机械能守恒定律可得
状态,因为此时两物块遮度相反,图此弹簧的长
度将逐渐增大,两物块均减速,时刻,两物块速
2m-↓
·2nv
83
n一2m
解得一训十2m=一3wB正雍,小球运动
13.解析(I)物体|从释放到与物体2碰披的过程
中,物体】和滑道组成的系统在水平方向上动量
到U形管图孤部分的最左端时,小球和U形管
守恒,设物体1水平位移大小为x1,滑道的水平
水平方向速度相同,则根据动量守恒定律,有
位移大小为x3,有
m0=(m十2m)u
0一m1x1m3x3,x1一R
解得,=学
解得r6-=0.15m.
7注3
由能量守恒得m喝=立2m暖-乞
(2)设物体1、物体2刚要相碰时物体1的远度大
小为的,
解得三吻,C错误。小球此时还有沿着U形
滑道的速度大小为购,由机诚能守恒定律有
管的切线方向的分速度,设为心,由速度的合成
mgR-2m12m
与分解可知,√一=功对小球由动
对物体】和滑道,由动量守恒定律有0=1
一gs
景定理得1=m吧,0=写,由于力的作月是
物依1和物体2相碰后的共同速度大小设为
世,对物体1和物体2,由动量守恒定律有
相互的,所以平行导槽受到的冲量大小为=
m1约一(m1一m2)2
3m功D正确。
弹簧第一次压缩至最短时由动守恒定律可知
物体1、2和滑道速度为零,此时弹性势能最大,
11.ABD取的方向为正方向.若碰后球1的速
设为Em·从物体1、2碰拉后到弹簧第一次压貂
度方向与原来的方向相同,可知1球的速度小于
至最短的过程中,由能量守恒定律有
2球的速度,两球在B点相遇,是球2反弹后在
B,点相遇,有2t=311,即四=3训1.根据动量守
2m1m)话12m号-4m)g·CD
恒得m的=m11十2,格据机械能守世得
-Epm
2m话一是m听十是话,联立解得
1
联立以上方程,代入数搭解得Em一0.3J.
(3)分析可知物体1、2和滑道最终将静止,设物
]一32:若碰撞后球1的远度方向与原来的方
体1、2相对滑道CD部分运动的路程为5,由能
向相反,与挡板碰后反弹,并在B点追上球2,则
量守恒定律有
有(=3,即:=32,根据动量守恒行:
(m一话十之时=,十:)g
1
m6一一m11+m22,根据机减能守恒得:
豆训喝=立m说+立,装立解得m些=
代入数据可得s=0.25m
所以物体1、物体2最终停在D点左侧
71:若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相
0.05m处.
反,与挡板P碰后反弹,球2与挡板Q碰后反
答案见解析
弹,两球在B点相遥,则有t=2t,即h=2:
根据动量守逆得m心=一m1刘十m22,根据机械
专题训练(九)力学三大观点的综合应用
能守极得2m一m听+是网,联立解得
[保分基础练
m2=3h,综上所述,A,BD正确.
1.D碰撞后B做匀减速运动,由动能定理得一:·
12.解析(1)x=o·t
2mgx-0-
,X2n2,代入数据得u=2n/s,A
得z-21m:
与B碰授的过程中,A与H组成的系统在水平方
山动量定理得
向上动量守恒,选取向右为正方向,则一叫
F·1=m
得Fm=12000N
十2m,由于设有执核能损失,则号m哈=之mf-
(2)根据动量定理可得
(Fm十F1)L=mo-m0
2
}×2md,联立解得=3m/s,故接D,
号
2.A木块从开始到相对长木板静止的过程中,木
块和木板组成的系统水平方向动量守恒,取水平
-7.5m/s
向右为正方向,则有e一(M十m),解得
答案(1)x=21mFm=12000N
(2)v-7.5m/s
M十m1对系就,根据能章守恒定律有mgs日
84专题训练(八》
动量
[保分基础练]
喷出气体的质量为(不考虑喷气对总质量
1.高空坠物极易对行人造成伤害.若一个
的能响,取g=10m/s)
(
50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地
A.0.02kg
B.0.20kg
面的碰甯时间约为2ms,则该鸡蛋对地面
C.0.50kg
D.5.00kg
产生的冲击力约为
)
5.-宇宙飞船的横截面积为S,以的恒定
A.10N
B.102V
速率航行,当进入有宇宙尘埃的区域时,设
C.103N
D.10N
在该区或,单位体积内有颗尘埃,每颗尘
2.短道速滑接力比赛中,运动员甲和乙在水
埃的质量为m,若尘埃碰到飞船前是静止
平直道交接时,后面的乙猛推甲一把,使甲
的,且碰到飞船后就粘在飞船上,不计其他
获得更人的速度向前冲出,则此过程中
肌力,为保持飞船匀速航行,飞船发动机的
(
(
牵引力功*为
A.甲、乙系统的总动量守恒
A.Snm
B.2Snmv
B.中、乙系统的机械能守恒
C.Snmu
D.2Snmv
心.甲、乙的动量变化量相同
6.在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对
D.甲、乙的动能变化量相同
方的蓝壶,两者在大本营巾心发生对心碰
3.沿光滑水平面在同一
撞如图(a)所示,碰撞前后两壶运动的o一(
条直线上运动的两物
30
AB
图线如图(b)中实线所示,其中红壶碰撞前
体A、B碰撞后以共同
后的图线平行,两冰壶质量相等,则
的速度运动,该过程
↑u/ms-l)
的位移一时间图像如
1.
红壶
1.0
右图所示.则下列判断错误的是
A.碰撞前后A的运动方向相反
蓝壶
B.A、B的质量之比为1:2
红壶
C,碰撞过程中A的动能变人,B的动能
(b)
减小
A.两壶发生了弹性碰瘅
D.碰前B的动量较大
B.碰后蓝壶速度为0.8m/s
4.2019年8月,“法国哪
C.碰后蓝壶移动的距离为2.4m
吒”扎帕塔身背燃料
D.碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受摩
包,脚踩由5个小型涡
擦力
轮喷气发动机驱动的“飞板”,仅州22分钟
7.如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量
就飞越了英吉利海峡35公里的海面,如右
为m和m2的两物块相连接,并且静止在
图.已知扎帕塔(及装备)的总质量为120
光滑的水平面上.现使21瞬间获得水平
kg,设发动机启动后将气流以6000m/s的
向右的速度3m/s,以此刻为计时零点,两
恒定速度从喷口向下喷出,则当扎帕塔
物块的速度随时间变化的规律如图乙所
(及装备)悬浮在空中静止时,发动机每秒
示,从图像信息可得
(
22
C.若两次婵簧压缩到最短时的长度分别
为L1和L,则L1<L
D.若两次弹簧乐缩到最短时A、弹簧、B
m:AAMNN
的共同速度人小分别为1和·则
甲
>02
A.在1、t时刻两物块达到共同速度1m/s
10,(多选)如图所示,水平面上固定着两根足
H弹簧都是处于压缩状态
够长的平行导槽,质量为2?的U形管恰
B.从(到t1时刻弹簧巾出缩状态逐渐恢
好能在两导槽之间白由滑动,一质量为m
复原长
的小球沿水平方向,以初速度,从丁形
C.两物块的质量之比为m1:m2一1:2
管的一端射人,从另一端射出.已小球
D.在t2时刻两物块的动量大小之比为
的半径略小于管道半径,不计一切摩擦,
p1;p,=1:2
下列说法正确的是
8.(多选)如右图所示,光
小球
滑水平而上有一质量
为2M、半径为R(R足
异栖
(俯视图)
U形管
够大)的子光滑圆弧曲面C,质量为M的
56302网
小球B置丁其底端,另一个小球A质量为
A.该过程中,小球与U形管组成的系统
机械能守恒
之,小球A以6m/s的速度向B运
B.小球从J形管的另一端射出时,速度
动,并与B发生弹性碰撞,不计一切摩擦,
小球均可视为质点,则
大小为号
A.B的最大速率为4m/s
C.小球运动到L形管圆弧部分的最左端
BB运动到最高点时的速本为
-m/s
时,速度大小为号
C.B能与A再次发生碰撞
D.从小球射人至运动到U形管圆弧部分
D.B不能与A再次发生碰撞
的最左端的过程中,平行导槽受到的
[争分提能练]
9.(多选)如右图所
OMO
体结大小为
示,两个小球A、B
11.(多选)如图所示,光滑地面上有P、Q两
人小相等,质量分布均匀,分别为1、
个同定挡板,A、B是两挡板连线的一等
日m,<m2,A、B与水平轻弹簧拴接,静止
分点.A点有一质量为m2的静止小球,P
在光滑水平面上,第·次用锤子在左侧与
A球心等高处水平快速向右敲击A,作用
挡板的右侧有一质量为,的等人小球
丁A的冲量大小为I,第二次两小球及弹
以速度向右运动,小球与小球、小球与
簧仍静止在水平面上,用锤子在右侧与B
挡板间的碰撞均没有机械能损失,两小球
球心等高处水平快速向左敲击B,作用于
均可视为质点.已知两小球之间的第二次
B的冲量大小为I2,I,=I2,则下列说法正
碰撞恰好发生在B点处,则两小球的质
确的是
量之比m1:m2可能为
A.若两次锤子敲击完成瞬问,A、B两球获得
0
的动量大小分别为力:和,则一
B.若两次锤子敲击分别对A、B两球做的
A.3:1
3.1:3
功为W1和W,则W,=W。
C.1:5
D.1:7
23
12.党的十八大以来,中国交通发展取得历史
13.如图所示,质量为一2kg的潸道静止
性成就,现在全闲铁路营亚里程13.9力
在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半
公里,其中高铁超过3.5万公里,位:世
径为R=0.3m的四分之一圆弧,圆弧底
界第~:公路里程501.3万公里,其中高
部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右
速公路15万公里,位居世界第一.一辆质
端固定一个轮质弹簧.滑道CD部分粗
量为?-2000kg的汽车%=30m/s的
糙,其他部分均光滑.质量为m2-3kg的
速度在平直的高速公路上匀速直线行驶,
物体2(可视为质点)放在滑道的B点,现
当驾驶员发现前方有事故时,立即进行刹
让质量为m1一1kg的物体1(可视为质
车,已知司机的反应时间为0.7s.若汽车
点)白A点中静止释放.两物体在滑道上
刹车后的刹车制动力F与刹车后的时间
的C点相碰后粘在,起(g-10m/s).
t成线性变化关系,如下图所示,日在t=
10s时刻汽车刚好完全停止运动,汽车运
动可视为有线运动.求:
M
D
(1)求物体1从释放到与物体2相碰的过
程巾,滑道向左运动的距离。
(2)若CD=0.2m,两物体与滑道的CD
0
10s
部分的动摩擦因数为4一0,15,求在整个
(1)司机的反应时间内汽车行驶的距离:
运动过径中,弹簧具有的最大弹性势能.
刹车后的最大制动力F;
(3)在(2)的条件下,物休1、2最终停在
(2)当1,=5s时,汽车的速度。
何处?
24