热门试卷

解：（1）A、B发生弹性正碰，碰撞过程中，A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，以A、B组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mvo=mvA+2mvB，

在碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mv02=mvA2+•2mvB2，

联立解得：vA=-v0，vB=v0；

（2）弹簧第一次压缩到最短时，B的速度为零，该过程机械能守恒，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能：

EP=•2m•vB2=mv02，

从弹簧压缩最短到弹簧恢复原长时，B、C与弹簧组成的系统机械能守恒，

弹簧恢复原长时，B的速度vB=v0，速度方向向右，C的速度为零，

从弹簧恢复原长到弹簧第一次伸长最长时，B、C与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，

弹簧伸长最长时，B、C速度相等，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

2mvB=（2m+2m）v′，

由机械能守恒定律得：

•2m•vB2=•（2m+2m）•v′2+EP′，

解得：EP′=mv02，

弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比：EP：EP′=2：1；

答：（1）A、B碰后瞬间，A的速度为v0，方向向右，B的速度为v0，方向向左；

（2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比为2：1．

解：（1）带电管刚好在电场中静止，则　qE=mg，得

（2）小球在管中自由下落，小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度为　

（3）小球与管底发生弹性碰撞，两者组成的系统动量守恒，得  mv=mv1+mv2

机械能守恒得　  （式中v1、v2分别是小球与管底碰撞后的速度）　　

解方程得　

两者碰后管向下做匀速运动，小球做自由落体运动，直到它们再第二次相碰．

设第一次碰后到第二次相碰的时间为t，则

对小球有　

对管有　s=v2t 

解得：

故小球第二次跟管底相碰时的速度为　

答：

（1）电场强度E是．

（2）小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度是．

（3）小球与管底的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间可忽略，小球第二次与管底碰前瞬间的速度是2．

解：（1）小球下摆过程中机械能守恒可得

可得小球摆到最低点时的速度m/s

小球反弹后上升过程中机械能守恒，可得：，

解得小球反弹速度m/s

球与A碰撞过程中，系统动量守恒，取小球向右为正方向：

mv1=-mv1′+mAvA

解得vA=

所以碰撞过程中损失的机械能：

==3J

（2）物块A与木板B相互作用过程中动量守恒，取水平向右为正方向有：

mAvA=（mA+M）v共

所以v共=

令B的长度至少为x，则根据功能关系有：

得x==0.25m 

答：（1）碰撞过程中损失的机械能为3J；

（2）为使A不滑离木板，木板至少为0.25m．

解：①根据爱因斯坦光电效应方程得：

光电子的最大初动能为  Ek=hν-W0                                                        

又 ν=                                                           

∴Ek=3.23×10-19J                                                  

②两电子增加的电势能来自系统损失的动能，当两电子的速度相等时电势能最大，由动量守恒：

  mv0=2mv                                 　                  

则损失的动能为：△Ek=mv02-（2m）v2=1.62×10-19J  　　                   

所以，电势能增加的最大值为1.62×10-19J     

答：

①光电子的最大初动能为3.23×10-19J；

②此运动过程中两电子电势能增加的最大值为1.62×10-19J．

解：（1）对于A、B物块被弹簧分开的过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

mvA=mvB

由能量守恒定律得：Ep=mvA2+mvB2

代入数据得：vA=vB=4m/s，

（2）以B物体为研究对象，滑到最右端时速度为0，根据动能定理得：

-μmgs=0-mvB2，

代入数据解得：s=2m，

因为vB＞v所以B物体返回到水平面MN后的速度为：VB′=V=2m/s；

（3）设A与B碰前的速度为VA1 B被A碰撞一起向右运动的速度为VB2

要使A、B连接体刚好从Q端滑出则B物体的末速度为：VB3=0；

由匀变速直线运动规律知VB22=2as 且μmg=ma，

代入数据解得：VB2=8m/s，

对于A、B的碰撞过程由动量守恒得：mVA1-mVB1=2mVB2，

代入数据解得：VA1=18m/s，

由动能定律得P对A做的功为：W=mVA12，

代入数据解得：W=162J；

B在传送带上减速运动时间：t1===0.5s，

传送带的位移：s传送带=vt1=2×0.5=1m，

因摩擦产生的热量：Q=μmg•2（s-s传送带）+μ•2mgL，

代入数据解得：Q=72J；

答：（1）物块B被弹开时速度4m/s；

（2）物块B在传送带上向右滑行的最远距离为2m，返回水平面MN时的速度vB′为2m/s．

（3）P对A做的功162J，因摩擦而产生的总热量为72J．

解：（1）第一颗子弹射入木块的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv0=（m+M）v1，

系统由O到C的运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：

（m+M）v12=（m+M）gR

由以上两式解得：v0=；

（2）由动量守恒定律可知，第2、4、6…颗子弹射入木块后，木块的速度为0，

第1、3、5…颗子弹射入后，木块运动．当第9颗子弹射入木块时，以子弹初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：mv0=（9m+M）v9，

设此后木块沿圆弧上升的最大高度为H，由机械能守恒得：

（9m+M）v92=（9m+M）gH

由以上各式可得：H=（）2R．

答：（1）子弹射入木块前的速度为；

（2）小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为（）2R．