高考物理復(fù)習(xí)第六章碰撞與動量守恒專題六動量能量觀點綜合應(yīng)用中?？嫉?ldquo;三個模型”課時作業(yè).docx

動量、能量觀點綜合應(yīng)用中?？嫉摹叭齻€模型”1(2015山東理綜，39(2)如圖，三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平直軌道上現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以v0、v0的速度向右運動，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運動滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值兩次碰撞時間均極短求B、C碰后瞬間共同速度的大小解析：設(shè)滑塊質(zhì)量為m，A與B碰撞前A的速度為vA，由題意知，碰后A的速度vAv0，B的速度vBv0，由動量守恒定律得mvAmvAmvB設(shè)碰撞前A克服軌道阻力所做的功為WA，由功能關(guān)系得WAmvmv設(shè)B與C碰撞前B的速度為vB，B克服軌道阻力所做的功為WB，由功能關(guān)系得WBmvmv據(jù)題意可知：WAWB設(shè)B、C碰后瞬間共同速度的大小為v，由動量守恒定律得：mvB2mv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vv0答案：v02如圖所示，兩長方體A、B緊靠著放在光滑水平桌面上，其質(zhì)量mA2 kg，mB3 kg.一質(zhì)量m100 g的子彈以速度v0800 m/s水平射入A，經(jīng)t0.01 s又射入B(未穿出)設(shè)子彈射入A時所受摩擦力Ff3103 N求：(1)子彈射入A的過程中，B受到A的推力；(2)子彈與B相對靜止時，A、B的速度解析：(1)子彈射入A時，子彈對A的作用力大小FFf3103 N，方向向右，將推動A、B兩長方體一起運動，其加速度a m/s2600 m/s2，B受到A向右的推力為FNmBa3600 N1 800 N.(2)子彈穿出長方體A時，A的速度為vAat6000.01 m/s6 m/s.以后子彈和B相互作用，A、B分離，A以vA6 m/s向右做勻速運動，B則向右加速設(shè)子彈和B相對靜止時的共同速度為vB，對整個系統(tǒng)，水平方向不受外力，動量守恒，由mv0mAvA(mmB)vB，得vB m/s22 m/s.答案：(1)1 800 N(2)6 m/s22 m/s3如圖所示，小球a、b用等長細(xì)線懸掛于同一固定點O.讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細(xì)線水平從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動，此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60.忽略空氣阻力，求：(1)兩球a、b的質(zhì)量之比；(2)兩球的碰撞過程中損失的機械能與球b在碰前的最大動能之比解析：(1)設(shè)球b的質(zhì)量為m2，細(xì)線長為L，球b下落至最低點，但未與球a相碰時的速率為v，由機械能守恒定律得m2gLm2v2式中g(shù)是重力加速度的大小設(shè)球a的質(zhì)量為m1，在兩球碰后的瞬間，兩球共同速度為v，以向左為正方向由動量守恒定律得m2v(m1m2)v設(shè)兩球共同向左運動到最高處時，細(xì)線與豎直方向的夾角為，由機械能守恒定律得(m1m2)v2(m1m2)gL(1cos )聯(lián)立式得1代入題給數(shù)據(jù)得1(2)兩球在碰撞過程中的機械能損失是Qm2gL(m1m2)gL(1cos )聯(lián)立式，Q與碰前球b的最大動能Ek(Ekm2v2)之比為1(1cos )聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得1.答案：(1)1(2)14如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶平齊，傳送帶兩端長度L4.0 m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速率v3.0 m/s勻速轉(zhuǎn)動，三個質(zhì)量均為m1.0 kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時滑塊B、C之間用細(xì)繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)滑塊A以初速度v02.0 m/s向B運動，A與B正碰后粘合在一起，碰撞時間極短，因碰撞，連接B、C的細(xì)繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離滑塊C脫離彈簧后以速度vC2.0 m/s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點，已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.20，重力加速度取10 m/s2.(1)求滑塊C從傳送帶右端滑出時的速度大??；(2)求滑塊B、C用細(xì)繩相連時彈簧的彈性勢能Ep；(3)只要滑塊A與滑塊B碰撞前的速度v0不超過某一最大值，滑塊C都能落至P點當(dāng)滑塊A的初速度為該最大值時，滑塊C滑上傳送帶時速度vC多大？滑塊C與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q多大？解析：(1)滑塊C滑上傳送帶后做加速運動，設(shè)發(fā)生的位移為x時，速度達(dá)到傳送帶的速度v，根據(jù)動能定理：mgxm(v2v)解得：x1.25 mL即滑塊C在傳送帶上先加速，達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運動，并從右端滑出，則滑塊C從傳送帶右端滑出時的速度為v3.0 m/s(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v1，A、B與C分離時的速度為v2，由動量守恒定律mv02mv12mv12mv2mvC由動量守恒得Ep2mv2mvmv解得Ep1.0 J(3)在題設(shè)條件下，滑塊C滑上傳送帶后一直減速運動到傳送帶右端時，速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳送帶的速度v，據(jù)動能定理：mg