高二物理_動(dòng)量能量綜合題強(qiáng)度訓(xùn)練

1、1在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都為 m?，F(xiàn)B球靜止，A球向B球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰。已知碰撞過(guò)程中總機(jī)械能守恒，兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep，則碰前A球的速度等于（）A.B.2連用 C.2D.22E2在高速公路上發(fā)生一起交通事故，的卡車(chē)， 率行駛，A.小于C.大于一輛質(zhì)量為1500 kg向南行駛的長(zhǎng)途客車(chē)迎面撞上了一質(zhì)量為3000 kg向北行駛碰后兩輛車(chē)接在一起，并向南滑行了一小段距離后停止根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車(chē)碰前以由此可判斷卡車(chē)碰前的行駛速率（）10 m/sB.大于 10 m/s 小于 20 m/s20 m/s 小于 30 m/sD.大于 30 m/s 小于 40 m/

2、s20 m/s的速3. （合肥35中2009屆高三物理第一次質(zhì)量抽測(cè)試卷）如圖，電梯內(nèi)固定的光滑水平桌面上，一輕彈簧左端固定，一小球與彈簧接觸而不粘連。先用手推著球使彈簧壓縮到一定程度，再釋放，小球離開(kāi)彈簧時(shí)獲得了一定的動(dòng)能。當(dāng)電梯向上減速時(shí)，球?qū)ψ烂娴膲毫τ肍N1表示，球獲得的動(dòng)能用EK1表示，電梯向上勻速時(shí)，球?qū)ψ烂娴膲毫τ肍N2表示，獲得的動(dòng)能用EK2表示，當(dāng)電梯向上加速時(shí)，球?qū)ψ烂娴膲毫τ?FN3表示，獲得的動(dòng)能用EK3表示，則下列表達(dá)式成立的是（）A . FN1=FN2=FN3B . FN1 v FN2 v FN3C. EK1=EK2=EK34. （2009屆湖南省瀏陽(yáng)一中高三10月

3、月考物理試題）如圖所示，一物體以初速度面升高h(yuǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A 若把斜面從C點(diǎn)鋸斷，由機(jī)械能守恒定律可知，物體沖出C點(diǎn)后仍能升高h(yuǎn)B .若把斜面變成圓弧形AB ，物體仍能沿 AB 升高h(yuǎn)C.無(wú)論是把斜面從 C點(diǎn)鋸斷或把斜面彎成圓弧形，物體都不能升高能不守恒D 無(wú)論是把斜面從 C點(diǎn)鋸斷或把斜面彎成圓弧形，物體都不能升高5. （2009屆湖南省瀏陽(yáng)一中高三 10月月考物理試題）.如圖中AB速度v0開(kāi)始滑行，到達(dá) B端時(shí)的速度大小為速度大小為v2，則v1與v2相比（）A. v仁v2B. v1v2C. v1V,s=2(m1 m2 M),方向向左(m2 2th )Lm2B.若 m1 2 , s

4、= 2M，方向向左A、B封閉著一定的質(zhì)量均為m，可以7. （08浙江金華十校聯(lián)考）如右圖所示，兩端敞開(kāi)的容器用活塞質(zhì)量的理想氣體,容器和活塞用絕熱的材料做成，活塞A、B在容器內(nèi)無(wú)摩擦的滑動(dòng)現(xiàn)有一質(zhì)量也為 m的泥塊C以速度v0撞在A上并黏在 一起后壓縮氣體,使氣體內(nèi)能增加則A.活塞A獲得的最大速度為C.活塞A、B速度第一次相等時(shí)8. （2009年廣東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬）量為5可視為質(zhì)點(diǎn)的物體 A,v0/2,氣體的內(nèi)能最大 如圖所示，矩形盒（ ）B.活塞B獲得的最大速度為D.氣體內(nèi)能增加量最大為 ，底部長(zhǎng)度為B的質(zhì)量為Mv0/3 .mv02/12L ,放在水平面上，盒內(nèi)有一質(zhì)A與B、B與地面的動(dòng)摩擦因

5、數(shù)均為，開(kāi)始時(shí)二者均靜止，A在B的左端。現(xiàn)瞬間使物體 A獲得一向右的水平初速度vo ,以后物體A與盒B的左右壁碰撞時(shí)，B始終向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A與B的左壁最后一次碰撞后，B立刻停止運(yùn)動(dòng)，A繼續(xù)向右滑行s （ s L ）后也停止運(yùn)動(dòng)。（1） A與B第一次碰撞前，B是否運(yùn)動(dòng)？ （2）若A第一次與B碰后瞬間向左運(yùn)動(dòng)的速率為 Vl，求此時(shí)矩形盒B的速度大?。?）當(dāng)B停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，A的速度是多少？9. （2009南陽(yáng)中學(xué)月考）如圖所示，質(zhì)量 m=60kg的高山滑雪運(yùn)動(dòng)員，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿滑雪道滑下，從B點(diǎn)水平飛出后又落在與水平面成傾角=37的斜坡上C點(diǎn).已知AB兩點(diǎn)間的高度差為 h=25m , B、C兩點(diǎn)間的

6、距離為 s=75m，已知 sin370=0.6，取 g=10m/s2，求:（1）運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大小；運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功.10. （ 09 北京 24）用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無(wú)機(jī)械能損失的簡(jiǎn)化力學(xué)模型。如圖2（1）如圖1所示，ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道， BC段水平, AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為 m1的小球從高位h處由靜止開(kāi)始沿軌道 下滑，與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為山2的小球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球兩球 的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上，且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失。求碰撞后小球的速度大小V2 ;（2）碰撞過(guò)程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)

7、中有著廣泛 的應(yīng)用。為了探究這一規(guī)律，我們所示，在固定光滑水平軌道上，質(zhì)量分別為m2、m3mn的若干個(gè)球沿直線靜止相間排列，給第1個(gè)球初能Ek1，從而引起各球的依次碰撞。 定義其中第n個(gè)球經(jīng)過(guò)依次碰撞后獲得的動(dòng)能Ek與Ek1之比為第1個(gè)球?qū)Φ趎個(gè)球的動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n。a求k1nb若m1 4m0,mk m,m為確定的已知量。求m2為何值時(shí)，k13值最大11. （09 安徽 24）過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng) 中常見(jiàn)的設(shè)施。下圖是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn) 易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi) 的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別 是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑尺2.0m、R2 1.4m。一個(gè)質(zhì)量為

8、m 1.0kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以V 12.0m/s的初速度沿軌道向右 運(yùn)動(dòng)，A、B間距L1 6.0 m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，圓形軌道是光滑的。 假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取g 10m/，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求：（1）小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大?。唬?）如果小球恰能通過(guò)第二圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少;（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑應(yīng)滿足的條件；小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn) A的距離。12. （09 上海物理20）質(zhì)量為5 103 kg的汽車(chē)在t

9、= 0時(shí)刻速度v0 = 10m/s，隨后以P= 6 104 W的額定功率沿平 直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng) 72s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車(chē)受恒定阻力，其大小為2.5 103N。求：（1）汽車(chē)的最大速度 vm；（2）汽車(chē)在72s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程s。13. （09 四川 23）在起重機(jī)將質(zhì)量 m=5 X 103 kg的重物豎直吊起的過(guò)程中，重物由靜止開(kāi)始向上作勻加速直線 運(yùn)動(dòng)，加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10 m/s2,不計(jì)額外功。求：起重機(jī)允許輸出的最大功率。重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。

10、14. （09 浙江 24）某校物理興趣小組決定舉行遙控 賽車(chē)比賽。比賽路徑如圖所示，賽車(chē)從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng) L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為 R的光 滑豎直圓軌道，離開(kāi)豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌 道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過(guò)壕溝。已知賽車(chē)質(zhì)量 m=0.1kg，通電后以額定功率 P=1.5w工作，進(jìn)入豎直 軌道前受到阻力恒為 0.3N ,隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力 均可不記。圖中 L=10.00m , R=0.32m , h=1.25m , S=1.50m。問(wèn)：要使賽車(chē)完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作 多長(zhǎng)時(shí)間？（取g=10 ）15如圖所示，金屬桿a從離地h高處由靜止開(kāi)始沿光滑平行的弧形軌道下 滑，軌道

11、的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,水平軌道上原來(lái)放有一金屬桿b,已知a桿的質(zhì)量為 ma,且與桿b的質(zhì)量之比為 ma : mb=3 : 4,水平軌 道足夠長(zhǎng)，不計(jì)摩擦，求：（1） a和b的最終速度分別是多大？ （ 2）整個(gè)過(guò)程中回路釋放的電能是多少？（3）若已知a、b桿的電阻之比 Ra : Rb=3 :4,其余部分的電阻不計(jì)，整個(gè)過(guò)程中桿a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少？16.（重慶理綜）如圖半徑為 R的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)。小球A、B質(zhì)量分別為m、3m （ 3為待定系數(shù)）。A球從左邊與圓心等高處由靜止開(kāi)始 沿軌道下滑，與靜止于軌道最低點(diǎn)的B球相撞，碰撞后 A、B球能達(dá)到的最大-R高度均為4,

12、碰撞中無(wú)機(jī)械能損失。重力加速度為g。試求：（1）待定系數(shù)3； （2）第一次碰撞剛結(jié)束時(shí)小球 A、B各自的速度和B球?qū)壍赖膲毫?；?） 小球A、B在軌道最低處第二次碰撞剛結(jié)束時(shí)各自的速度，并討論小球A、B在軌道最低處第n次碰撞剛結(jié)束時(shí)各自的速度。17.（全國(guó)理綜25題）柴油打樁機(jī)的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣缸與活塞間有柴油與空氣的混合物。在重錘與樁碰撞的過(guò)程中，通過(guò)壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，從而使樁向下運(yùn)動(dòng)，錘向上運(yùn) 動(dòng)。現(xiàn)把柴油打樁機(jī)和打樁過(guò)程簡(jiǎn)化如下：柴油打樁機(jī)重錘的質(zhì)量為 m,錘在樁帽以上高度為 h處（如圖1）從靜 止開(kāi)始沿豎直軌道自由落下，打在質(zhì)量為M （包括樁帽）的

13、鋼筋混凝土樁子上。同時(shí)，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，錘和樁分離，這一過(guò)程的時(shí) 間極短。隨后，樁在泥土中向下移動(dòng)一距離I。已知錘反跳后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，錘與已停下的樁幅之間的距離也為h （如圖2）。已知m =1.0 X03kg , M = 2.0 X03kg , h = 2.0m, I = 0.20m ,重力加速度 g = 10m/s2, 混合物的質(zhì)量不計(jì)。設(shè)樁向下移動(dòng)的過(guò)程中泥土對(duì)樁的作用力F是恒力，求此力的大小。7b-1H18. （江蘇高考題）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)彈性小球，用長(zhǎng)為 21的不可伸 長(zhǎng)的輕繩連接?，F(xiàn)把 A、B兩球置于距地面高 H處（H足夠大），間距為L(zhǎng)。當(dāng)A球自由 下落的同時(shí)

14、，B球以速度v0指向A球水平拋出。求：（1） 兩球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相碰，A球下落的高度；（2）A、B兩球碰撞（碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）后，各自速度的水平分量；（3） 輕繩拉直過(guò)程中，B球受到繩子拉力的沖量大小。19. 連同裝備質(zhì)量 M=100kg的宇航員離飛船45m處與飛船相對(duì)靜止，他帶有一個(gè)裝有 m=0.5kg的氧氣貯筒，其噴嘴可以使氧氣以 v=50m/s的速度在極短的時(shí)間內(nèi)相對(duì)宇航員自 身噴出他要返回時(shí)，必須向相反的方向釋放氧氣，同時(shí)還要留一部分氧氣供返回途中呼 吸設(shè)他的耗氧率 R是2.5 10-4kg/s，問(wèn)：要最大限度地節(jié)省氧氣，并安全返回飛船，所用掉的氧氣是多少？20.（南京高三一摸試題）如

15、圖所示，發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)，先把衛(wèi)星送入近地軌道，然后使其 沿橢圓軌道達(dá)到遠(yuǎn)地點(diǎn) P,此時(shí)速度為v,若P點(diǎn)到地心的距離為 R，衛(wèi)星的總質(zhì)量為 m, 地球半徑為R0 ,地表的加速度為 g,則欲使衛(wèi)星從 P點(diǎn)繞地球做半徑為 R的圓軌道運(yùn)動(dòng)， 衛(wèi)星在P點(diǎn)應(yīng)將質(zhì)量為 m的燃?xì)庖远啻髮?duì)地的速度向后噴出（將連續(xù)噴氣等效為一次性 噴氣）。21. （ 07四川理綜25） 目前，滑板運(yùn)動(dòng)受到青少年的追捧如圖是某滑板運(yùn)動(dòng)員在一次表演時(shí)的一部分賽道在豎直平面內(nèi)的示意圖，賽道光滑，F(xiàn)GI為圓弧賽道，半徑R=6.5 m,G為最低點(diǎn)并與水平賽道 BC位于同一水平面，KA、DE平臺(tái)的高度都為h=1.8 m，B、C、F處平滑連接

16、.滑板a和b的質(zhì)量均為Km，m=5 kg，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為 M，M=45 kg.表演開(kāi)始，運(yùn)動(dòng)員站在滑板b上，先讓滑板a從A點(diǎn)靜止下滑，t1=0.1 s后再與b板起從A點(diǎn)靜止下滑.滑上BC賽道后，運(yùn)動(dòng)員從b板跳到同方向運(yùn)動(dòng)的a板上，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=0.6 s（水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)）.運(yùn)動(dòng)員與a板一起沿CD賽道上滑后沖出賽道，落在EF賽道的P點(diǎn)，沿賽道滑行，經(jīng)過(guò)G點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受 到的支持力N=742.5 N.（滑板和運(yùn)動(dòng)員的所有運(yùn)動(dòng)都在同一豎直平面內(nèi)，計(jì)算時(shí)滑板和運(yùn)動(dòng)員都看作質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2）（1）滑到G點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速度是多大？（2）運(yùn)動(dòng)員跳上滑板a后，在BC賽道上與滑板a共同運(yùn)動(dòng)的速

17、度是多大？（3）從表演開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)員滑至I的過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能改變了多少？22 （ 07重慶理綜25）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究碰撞問(wèn)題，其模型如右圖所示用完全相同的輕繩將N個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的小球并列懸掛于一水平桿，球間有微小間隔，從左到右，球的編號(hào)依次為1、2、3.N，球的質(zhì)量依次遞減，每個(gè)球的質(zhì)量與其相鄰左球質(zhì)量 之比為k（k V 1）.將1號(hào)球向左拉起，然后由靜止釋放，使其與2號(hào)球碰撞，2號(hào)球再與3號(hào)球碰 撞所有碰撞皆為無(wú)機(jī)械能損失的正碰.（不計(jì)空氣阻力，忽略繩的伸長(zhǎng)，g取10 m/s2） （1）設(shè)與n+1號(hào)球碰撞前，n號(hào)球的速度為 vn，求n+1號(hào)球碰撞后的速度.（2）

18、若N=5,在1號(hào)球向左拉高h(yuǎn)的情況下，要使5號(hào)球碰撞后升高16h（16h小于繩長(zhǎng)），問(wèn)k值為多少?在第問(wèn)的條件下 懸掛哪個(gè)球的繩最容易斷，為什么?23. （2009廣東省茂名市模擬）如圖15所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧，左端連著絕緣介質(zhì)小球 B,右端連在固定板上，放在光滑絕緣的水平面上。整個(gè) 裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為 E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A，從距B球?yàn)镾處自由釋放，并與 B球發(fā)生碰撞。碰 撞中無(wú)機(jī)械能損失，且 A球的電荷量始終不變。已知B球的質(zhì)量M=3m , BT 2 F球被碰后作周期性運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期1 k （A、B小球均可視為質(zhì)點(diǎn)）。（1）求A球與B球

19、第一次碰撞后瞬間，A球的速度V1和B球的速度V2 ;（2）要使A球與B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰，求勁度系數(shù)k的可能取值。答案部分：C A BC D B ABC ACD1 N - Mg 8答案 (1) A與B第一次碰撞前，A、B之間的壓力等于 A的重力，即5f ABA對(duì)B的摩擦力Mg而B(niǎo)與地面間的壓力等于 A、B重力之和,地面對(duì)B的最大靜摩擦力MgfABfB(2)設(shè)A第一次碰前速度為 則由動(dòng)能定理有故A與B第一次碰撞前，V，碰后B的速度為v2B不運(yùn)動(dòng)M 25 V0M1一 gL -52碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒M5 V1Mv2解得V21(、V(/25gLVi)(3)B停止運(yùn)動(dòng)時(shí),A繼續(xù)向右滑行s

20、( s L )后停止，設(shè)B停止時(shí),A的速度為Va，則由動(dòng)能定理M 25 VAM1gs52解得Va、2 gs9、解：(1)由B到C平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t豎直方向：1hBc=ssin37o= gt2(1)水平方向：scos370=vBt(2)代得數(shù)據(jù)，解(1) (2)得vB=20m / s(3)(2) A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理有1mghAB+wf= 2mvB2(4)代人數(shù)據(jù)，解(3) (4)得 wf =- 3000J 所以運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力所做的功為3000J10、解析：(1) 設(shè)碰撞前的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律.1 2m-i ghm1v102 設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

21、mivi0m)vim2v2由于碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失lm2話21 2 1 2 m1v10m1v12 2、式聯(lián)立解得2miV|0V2mim2將代入得2mi , 2ghV2m1m2（2）a由式，考慮到根據(jù)動(dòng)能傳遞系數(shù)的定義,EK11 21miV0和口 Ek 22 22得ki2Ek2Ek14mi m2(m m2)2對(duì)于1、2兩球同理可得,球 m2和球m3碰撞后，動(dòng)能傳遞系數(shù)k13應(yīng)為ki3乎EkiEk2 ? Ek3EkiEk24mim2? 4m2m3依次類(lèi)推,EknEkikin動(dòng)能傳遞系數(shù)Ek2 ? Ek3Eki Ek2kin應(yīng)為Ekn4mm2Ek(n i)(mi m2)2? 4m2m3- 2(m2

22、 m3)4mn imn(mn 12mn)解得k1nn 124m1m2m32,2 2 mn imn2 2 2(g m2) (m2 m3)(mn 1 mn)b.將m仁4m0,m3=mo代入式可得m22k1264m0(4m m2)(m2 mo)為使k13最大，只需使（4mom2m2)(m2 m)打最大,4mm2込取最小值,m24m2m2m2.m222m4m0可知m2當(dāng)dm24=即 m2% m22m0 時(shí),k13最大。R3.4m 時(shí),v1根據(jù)動(dòng)能定理11、答案：（1）10.0N ;（2）12.5m（3）當(dāng) 解析：（1）設(shè)小于經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為36.0m ； 當(dāng) i-0m R327.9m

23、 時(shí)，l 26.0m1 2 1 2mgL1 2mgR|mv1mv2 2F,根據(jù)牛頓第二定律小球在最高點(diǎn)受到重力 mg和軌道對(duì)它的作用力2F mg mF 10.0NR1由得(2)設(shè)小球在第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為v2，由題意2V2 mg mR2mg L1 L 2mgR21mv22由得L 12.5m(3)要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進(jìn)行討論：I 軌道半徑較小時(shí)，小球恰能通過(guò)第三個(gè)圓軌道，設(shè)在最高點(diǎn)的速度為2vmF3mgv3，應(yīng)滿足mg L12 L 2mgR31 2_mv3 mv02 一由得R30.4mII 軌道半徑較大時(shí)，小球上升的最大高度為R3 ,mg Li 2L 2mgR30根據(jù)動(dòng)能定

24、理1 2mv2解得R31.0 mII 軌道半徑較大時(shí)，小球上升的最大高度為R3 ,mg L1 2L 2mgR30根據(jù)動(dòng)能定理1 22mv0解得R31.0 m為了保證圓軌道不重疊，R3最大值應(yīng)滿足R2 R3 2L2 R3 -R2 2解得綜合I、II，R3=27.9m要使小球不脫離軌道，則第三個(gè)圓軌道的半徑須滿足下面的條件0R30.4 m1.0 mR327.9m當(dāng)0R30.4 m時(shí)，小球最終焦停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng) ，則mgL 0 1 mv0L 36.0m當(dāng) 1.0mR327.9 m時(shí)，小球最終焦停留點(diǎn)與起始點(diǎn)的距離為L(zhǎng),則L L 2 L L1 2L 26.0m12、解析:(1)當(dāng)達(dá)到最大速度

25、時(shí)，P= =Fv=fvm ,6 10423 m/s= 24m/s(2)從開(kāi)始到72s時(shí)刻依據(jù)動(dòng)能定理得:1 1Ptfs = 2 mvm2 2 mv02，解得:13、解析:(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0= F0vm2Pt mvm2 + mv02 s =2f=1252m。P0,重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于重力。P0= mg代入數(shù)據(jù)，有：P0= 5.1 X 104W勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為 時(shí)間為t1,有：P0= F0v1F，速度為v1,勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷F mg = maV1 = at1由，代入數(shù)據(jù)，得：t1 = 5 sT = 2 s時(shí)，重物處

26、于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2 ,v2 = atP= Fv2由，代入數(shù)據(jù)，得:P= 2.04X 104W。14、解析：本題考查平拋、圓周運(yùn)動(dòng)和功能關(guān)系。設(shè)賽車(chē)越過(guò)壕溝需要的最小速度為v1，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律輸出功率為P,則SV|t解得h知23m / s設(shè)賽車(chē)恰好越過(guò)圓軌道，對(duì)應(yīng)圓軌道最高點(diǎn)的速度為v2,最低點(diǎn)的速度為 v3，由牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律解得mg2V2m一Rgmv21 2mv2 mg 2RJ 議 4m/s通過(guò)分析比較，賽車(chē)要完成比賽，在進(jìn)入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是vmin4 m/s設(shè)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間至少為t，根據(jù)功能原理2Pt fL mV min2由此可得t=2.53s15、解

27、析:(1) a下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒 magh= 2 mav02a進(jìn)入磁場(chǎng)后，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，a、b都受安培力作用，a做減速運(yùn)動(dòng)，b做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，a、b速度達(dá)到相同，之后回路的磁通量不發(fā)生變化，感應(yīng)電流為0,安培力為0, 二者勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為 a.b的最終速度，設(shè)為 v.由于所組成的系統(tǒng)所受合外力為0，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 mav0=(ma+mb)v2gh由以上兩式解得最終速度 va=vb=v= 7(2) 由能量守恒得知，回路中產(chǎn)生的電能應(yīng)等于a、b系統(tǒng)機(jī)械能的損失，所以14E=magh- 2 (ma+mb)v2= 7 magh(3) 由能的守恒與轉(zhuǎn)化定律，回路中產(chǎn)生的熱量

28、應(yīng)等于回路中釋放的電能等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能，即Qa+Qb=E.QaI2Rat32在回路中產(chǎn)生電能的過(guò)程中，電流不恒定，但由于Ra與Rb串聯(lián)，通過(guò)的電流總是相等的，所以應(yīng)有Qb I Rbt4所以Qa1249maghQb 49magh16、解析:(1) 由于碰撞后球沿圓弧的運(yùn)動(dòng)情況與質(zhì)量無(wú)關(guān)，因此,A、B兩球應(yīng)同時(shí)達(dá)到最大高度處，對(duì)A、B兩球組成的mgR邸系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得4mgR4 ，解得3= 3(2)設(shè)A、B第一次碰撞后的速度分別為 1 2 1mv,2 2v1、v2，取方向水平向右為正，對(duì) A、B兩球組成的系統(tǒng)，有mgR2mv2m 2gRmvimv22gR2 ，方向水平向左;V22gR2

29、 ，方向水平向右。mg*解得設(shè)第一次碰撞剛結(jié)束時(shí)軌道對(duì)B球的支持力為N，方向豎直向上為正，則2V2 m R , B球?qū)壍赖膲毫 N4.5mg，方向豎直向下。(3) 設(shè)A、B球第二次碰撞剛結(jié)束時(shí)的速度分別為V1、V2，取方向水平向右為正，則、/、/mgR 丄 mV2 1 mV2mv1mv2 mV|mV22 122f解得V1 = 2gR , V2 = 0.(另一組解 V1 = v1 , V2 = v2不合題意，舍去)由此可得：當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，小球 A、B在第n次碰撞剛結(jié)束時(shí)的速度分別與其第一次碰撞剛結(jié)束時(shí)相同;當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，小球 A、B在第n次碰撞剛結(jié)束時(shí)的速度分別與其第二次碰撞剛結(jié)束時(shí)相同。1

30、7、解析：錘自由下落，碰樁前速度 v1向下，v2gh碰后，已知錘上升高度為(h I),故剛碰后向上的速度為 v2 J2g(hI)設(shè)碰后樁的速度為 v，方向向下，由動(dòng)量守恒，mv1 MV mv2樁下降的過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系,1 MV 2 MglFIF Mg由、式得罕(撲l2h(h I)5代入數(shù)值，得F 21 10 n 18、解析:(1)設(shè)到兩球相碰時(shí) A球下落的高度為h，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律聯(lián)立得(2) A、Bgl22v2兩球碰撞過(guò)程中，由水平方向動(dòng)量守恒,mvo mvAx mvBx1 . 2 2、 1 2m(v vBy)mvAy由機(jī)械能守恒定律，得22m(vAt22、VAy)1 m(VB：22、VB

31、y)式中 vAyvAy j vByvBy聯(lián)立解得vAx v0，vBx0(3)輕繩拉直后，兩球具有相同的水平速度，設(shè)為vBx,，由水平方向動(dòng)量守恒，得mvo 2mvBxI由動(dòng)量定理得mvBx1 mv2V；噴氣的過(guò)程中滿足動(dòng)量守恒定律，有:19、解析：設(shè)噴出氧氣的質(zhì)量為m后，飛船獲得的速度為0=(M- m )v +-v+v()得 v =m v/M宇航員即以v勻速靠近飛船，到達(dá)飛船所需的時(shí)間t=s/v =Ms/m v這段時(shí)間內(nèi)耗氧 m =Rt故其用掉氧氣 m +m =2.25 x 12ym +m因?yàn)?2.25 X0-2/m ) x m =2.5-X為常數(shù)，所以當(dāng)2.25 X0-2/m =m即m =0

32、.15kg時(shí)用掉氧氣最少，共用掉氧氣是m +m =0.3kg.20、解析：衛(wèi)星進(jìn)入軌道后做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力，即Mmv2mrv解得：GMR又因?yàn)榈孛娓浇f(wàn)有引力近似等于物體的重力Mmmg解得 GM=gR02v所以：衛(wèi)星要進(jìn)入該軌道，其運(yùn)行速度必須等于v所以衛(wèi)星噴氣后的速度為 V。在噴氣過(guò)程中，以噴出的氣體與衛(wèi)星為系統(tǒng)，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，該燃?xì)鈬姵鰰r(shí)對(duì)地的速度，由動(dòng)量守恒定律可得:mv (m m)v mvv由可得：21、解析(1)在G點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員和滑板一起做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力N的作用，則，設(shè)向心加速度為an速度為vG,運(yùn)動(dòng)員受到重力Mg、滑板N-Mg=Man an= R2MVg 即 N-Mg= RvG=Mg)vG=6.5 m/s(2) 設(shè)滑板a由A點(diǎn)靜止下滑到BC賽道后速度為v1,由機(jī)械能守恒定律有mgh= 2 mv12解得v仁運(yùn)動(dòng)員與滑板b一起由A點(diǎn)靜止下滑到BC賽道后，速度也為v1.運(yùn)動(dòng)員由滑板b跳到滑板a,設(shè)蹬離滑板b時(shí)的水平速度為v2,在空中飛行的水平位移為S=v2t2設(shè)起跳時(shí)滑板a與滑板b的水平距離為s0則s0=v1t1設(shè)滑板a在t2時(shí)間內(nèi)的位移為s1,則s1=v1t2s=s0+s1即 v2t2=v1(t1+12) 運(yùn)動(dòng)員落到滑板 a后,與滑板a共同運(yùn)動(dòng)的速度為 v,由動(dòng)