热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度为v0,设木块对子弹的阻力始终保持不变.求:

(1)子弹穿透木块后,木块速度的大小;

(2)整个过程中,产生的热能;

(3)子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s.

正确答案

解:(1)子弹射穿木块过程系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mv0=m×v0++3mv,

解得:v=

(2)由能量守恒定律可知,整个过程产生的热量:

Q=mv02-m(v02-•3mv2=mv02

(3)设s为木块的位移,由动能定理得:

对木块:fs=•3mv2-0,

对子弹:-f(s+L)=m(v02-mv02

解得:s=L;

答:(1)子弹穿透木块后,木块速度的大小为

(2)整个过程中,产生的热能为mv02

(3)子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s为L.

解析

解:(1)子弹射穿木块过程系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mv0=m×v0++3mv,

解得:v=

(2)由能量守恒定律可知,整个过程产生的热量:

Q=mv02-m(v02-•3mv2=mv02

(3)设s为木块的位移,由动能定理得:

对木块:fs=•3mv2-0,

对子弹:-f(s+L)=m(v02-mv02

解得:s=L;

答:(1)子弹穿透木块后,木块速度的大小为

(2)整个过程中,产生的热能为mv02

(3)子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s为L.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,AB为倾角θ=37°的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为2m的小球乙静止在水平轨道上,质量为m的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰.若轨道足够长,两球能发生第二次碰撞,求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

正确答案

解:设碰后甲的速度为v1,乙的速度为v2,m2=m1=2m由动量守恒和能量关系:m1v0=m1v1+m2v2

联立①②解得:

设上滑的最大位移大小为s,滑到斜面底端的速度大小为v,由动能定理:(m2gsin37°+μm2gcos37°)s=,③

(m2gsin37°-μm2gcos37°)s=,④

联立③④解得:

乙要能追上甲,则:

解得:μ<0.45.

故动摩擦因数的范围为:0<μ<0.45.

答:乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围为0<μ<0.45.

解析

解:设碰后甲的速度为v1,乙的速度为v2,m2=m1=2m由动量守恒和能量关系:m1v0=m1v1+m2v2

联立①②解得:

设上滑的最大位移大小为s,滑到斜面底端的速度大小为v,由动能定理:(m2gsin37°+μm2gcos37°)s=,③

(m2gsin37°-μm2gcos37°)s=,④

联立③④解得:

乙要能追上甲,则:

解得:μ<0.45.

故动摩擦因数的范围为:0<μ<0.45.

答:乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围为0<μ<0.45.

1
题型:填空题
|
填空题

A、有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动,它们发生碰撞后粘在一起,已知碰前两球的动量分别为PA=20kg•m/s和PB=15kg•m/s,碰撞后B球的动量改变了△PB=-10kg•m/s,则碰撞后A球的动量为PA′=______ kg•m/s,碰撞前两球的速度大小之比vA:vB=______

B、一行星绕某恒星做圆周运动.由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v,已知引力常量为G,则行星运动的轨道半径为______,恒星的质量为______

正确答案

30

2:9

解析

解:(A)AB球碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律得:

PA+PB=PA′+PB

解得:PA′=30kgm/s

碰撞后速度相等,设此速度为v,则

mAv=30kgm/s

mBv=5kgm/s

解得:

碰撞前有:

mAvA=20kgm/s

mBvB=15kgm/s

解得:

(B)根据圆周运动知识得:

由v=

解得:r=

根据万有引力提供向心力,列出等式:

G

解得:M=

故答案为:(A)30,2:9;(B)

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,有一质量为M=2kg 的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg 的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处开始,A以初速度v1=2m/s向左运动,B同时以v2=4m/s 向右运动.最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车.两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取g=10m/s2.求:

(1)求小车总长L;

(2)B在小车上滑动的过程中产生的热量QB

(3)从A、B开始运动计时,经6s小车离原位置的距离x.

正确答案

解:(1)设最后达到共同速度v,整个系统动量守恒,

以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv2-mv1=(2m+M)v-----------①

由能量守恒定律得:μmgL=mv12+mv22-(2m+M)v2-------------②

解得:v=0.5m/s,L=9.5m;

(2)A车离左端距离x1 刚运动到左端历时t1,在A运动至左端前,木板静止.

由牛顿第二定律得:μmg=maA-----------------③

速度:v1=aAt1----------------------④

位移:x1=aAt12----------------------⑤

解得:t1=2s,x1=2m,

所民,B离右端距离:x2=L-x1=7.5m,

热量:QB=μmgx2=7.5J;

(3)从开始到达到共速历时t2

速度:v=v2-aBt2-----------------⑥

由牛顿第二定律得:μmg=maB--------------------------⑦

解得:t2=3.5s,

小车在t1前静止,在t1至t2之间以a向右加速:

由牛顿第二定律得:μmg=(M+m)a---------------------⑧

小车向右走位移:s=a(t2-t12-----------⑨

接下去三个物体组成的系统以v 共同匀速运动了:s′=v(6s-t2)   ⑩

联立以上式子,解得:小车在6s内向右走的总距离:x=s+s′=1.625m;

答:(1)小车总长L为9.5m;

(2)B在小车上滑动的过程中产生的热量QB为7.5J;

(3)从A、B开始运动计时,经6s小车离原位置的距离x为1.625m.

解析

解:(1)设最后达到共同速度v,整个系统动量守恒,

以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv2-mv1=(2m+M)v-----------①

由能量守恒定律得:μmgL=mv12+mv22-(2m+M)v2-------------②

解得:v=0.5m/s,L=9.5m;

(2)A车离左端距离x1 刚运动到左端历时t1,在A运动至左端前,木板静止.

由牛顿第二定律得:μmg=maA-----------------③

速度:v1=aAt1----------------------④

位移:x1=aAt12----------------------⑤

解得:t1=2s,x1=2m,

所民,B离右端距离:x2=L-x1=7.5m,

热量:QB=μmgx2=7.5J;

(3)从开始到达到共速历时t2

速度:v=v2-aBt2-----------------⑥

由牛顿第二定律得:μmg=maB--------------------------⑦

解得:t2=3.5s,

小车在t1前静止,在t1至t2之间以a向右加速:

由牛顿第二定律得:μmg=(M+m)a---------------------⑧

小车向右走位移:s=a(t2-t12-----------⑨

接下去三个物体组成的系统以v 共同匀速运动了:s′=v(6s-t2)   ⑩

联立以上式子,解得:小车在6s内向右走的总距离:x=s+s′=1.625m;

答:(1)小车总长L为9.5m;

(2)B在小车上滑动的过程中产生的热量QB为7.5J;

(3)从A、B开始运动计时,经6s小车离原位置的距离x为1.625m.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=0.8m,皮带以恒定速率v=3.0m/s向右匀速运动.传送带的右端处平滑连接着一个在竖直平面内、半径为R=0.4m的光滑半圆轨道PQ,两个质量均为m=0.2kg的滑块A、B置于水平导轨MN上,开始时滑块A、B之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,系统处于静止状态.现使细绳断开,弹簧伸展,滑块B脱离弹簧后滑上传送带,从右端滑出并沿半圆轨道运动到最高点Q后水平飞出,又正好落回N点.已知滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=,取g=10m/s2.求:

(1)滑块B到达Q点时速度的大小;

(2)滑块B在半圆轨道P处对轨道的压力;

(3)压缩的轻弹簧的弹性势能Ep

正确答案

解:(1)滑块B从Q飞出后做平抛运动,有:

  L=vQt…①

 2R=…②

由①②解得vQ=2m/s

(2)滑块B从P运动到Q过程中,满足机械能守恒,则有:

  +2mgR=…③

在Q点有:N-mg=m…④

由③④解得:N=5mg+m=12N

(3)由③得:vP==2m/s

则有vP>v=3m/s,滑块B在皮带上做匀减速运动

加速度a=-=-μg

-=2aL

细绳断开后弹簧伸展过程,A、B组成的系统动量守恒:mvN=mvA

弹簧的弹性势能EP==5J

答:

(1)滑块B到达Q点时速度的大小是2m/s;

(2)滑块B在半圆轨道P处对轨道的压力是12N;

(3)压缩的轻弹簧的弹性势能Ep是5J.

解析

解:(1)滑块B从Q飞出后做平抛运动,有:

  L=vQt…①

 2R=…②

由①②解得vQ=2m/s

(2)滑块B从P运动到Q过程中,满足机械能守恒,则有:

  +2mgR=…③

在Q点有:N-mg=m…④

由③④解得:N=5mg+m=12N

(3)由③得:vP==2m/s

则有vP>v=3m/s,滑块B在皮带上做匀减速运动

加速度a=-=-μg

-=2aL

细绳断开后弹簧伸展过程,A、B组成的系统动量守恒:mvN=mvA

弹簧的弹性势能EP==5J

答:

(1)滑块B到达Q点时速度的大小是2m/s;

(2)滑块B在半圆轨道P处对轨道的压力是12N;

(3)压缩的轻弹簧的弹性势能Ep是5J.

下一知识点 : 动量守恒定律的应用
百度题库 > 高考 > 物理 > 动量守恒定律

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题