热门试卷

解：（1）以竖直向上为正方向，设钉子打入木球后瞬间木球A的速度为v，钉子与木球A组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：

m0v0=（mA+m0）v，

由能量守恒定律可知，钉子打入木球的过程系统损失的机械能△E为：

△E=m0v02-（mA+m0）v2，

代入数据解得：△E=45J．

（2）设木球A与木球B碰撞前瞬间速度大小为v1，由匀变速运动的速度位移公式得：

v12-v2=-2gl，

代入数据解得：v1=6m/s，

设A与木球B碰撞后的速度大小为v2，两木球碰撞过程动量守恒，以竖直向上为正方向，由动量守恒定律得：

（mA+m0）v1=（mA+m0+mB）v2，

设木球B到悬点O的距离为h，由匀速运动的速度位移公式得：

0-v22=-2gh，

代入数据解得：h=0.45m；

答：（1）钉子打入木球的过程中系统损失的机械能为45J；

（2）木球B到悬点O的距离为0.45m．

解：（1）在OA段，由牛顿第二定律得：F-μmg=ma，解得：a=4m/s2，

到O点时，由速度位移公式得：v2=2as，解得：v=4m/s，

推力的瞬时功率：P=Fv=6×4=24W；

（2）设物块与小车到达共同速度v′时上升的最大高度为h，

以物块的初速度方向为正方向，水平方向，由动量守恒得：mv=（M+m）v′，

对系统，由系统机械能守恒得：mv2=（M+m）v′2+mgh，

解得：h=0.6m＜0.7m，因此物块不能越过最高点；

（3）物块回到地面与小车分离，选取水平向左为正方向，设小车与物块的最终速度分别为v1和u

水平方向动量守恒得：mv=Mv1+mu，

由系统机械能守恒得：mv2=Mv12+mu2，

解得：v1=2m/s，u=-2m/s，负号表示方向向右；

答：（1）物块在AO段滑动过程中的加速度大小和撤去推力瞬间推力的瞬时功率为24W；

（2）若小车的高度H=0.7m，物块不能否滑过小车的最高点；

（3）物块最终滑回地面后，小车的速度为2m/s，方向向左，物块的速度为2m/s，方向向右．

解：以摆球m为研究对象，在最高点时，对球受力分析，受重力mg和拉力T，由牛顿第二定律得：

mg+T=m

因T=mg

则：2mg=m

得：

在摆球由最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：

  mg•2l+=

解得：vB===6m/s．

对于小球M：碰撞后M做平抛运动，则有：

竖直方向：h=

水平方向：

代入解得，碰撞后M的速度大小为：v=3m/s

两球碰撞过程中，合外力为零，根据动量守恒定律得：

Mv0=Mv+mvB

代入解得，v0=6m/s

答：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小为6m/s．

解：（1）设向左为正方向；

在弹簧恢复原长过程，由动量守恒和能量守恒得：mAvA=mBvB

J

联立以上两式解得：vA=6m/s，vB=12m/s；

（2）C与B粘在一起的过程，动量守恒，则mBvB-mCvC=（mB+mC）v共

解得：；

方向向左

答：（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小为6m/s和12m/s；

（2）C和B粘在一起时的速度为4m/s．