D.小車和擺球的速度都變?yōu)関1.木塊的速度變?yōu)関2.滿足 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車(和單擺)以恒定的速度v0沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短，在碰撞過(guò)程中，下列情況可能發(fā)生的是(    )

 

A、小車和擺球的速度都變?yōu)?/span>v1，木塊的速度變?yōu)?/span>v2，滿足(M＋m0)v0＝(M＋m)v1＋mv2；

B、小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化分別變?yōu)?/span>v1、v2、v3，滿足(M＋m0)v0＝Mv1＋mv2＋m0v3；

C、擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)?/span>v1和v2，滿足Mv＝Mv1＋mv2；

D、擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)?/span>v′，滿足Mv＝(M＋m)v′。

 

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在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車(和單擺)以恒定的速度v0沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短，在碰撞過(guò)程中，下列情況可能發(fā)生的是(    )

 

A、小車和擺球的速度都變?yōu)?/span>v1，木塊的速度變?yōu)?/span>v2，滿足(M＋m0)v0＝(M＋m)v1＋mv2；

B、小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化分別變?yōu)?/span>v1、v2、v3，滿足(M＋m0)v0＝Mv1＋mv2＋m0v3；

C、擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)?/span>v1和v2，滿足Mv＝Mv1＋mv2；

D、擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)?/span>v′，滿足Mv＝(M＋m)v′。

 

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在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車(和單擺)以恒定的速度v0沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，如圖所示．碰撞的時(shí)間極短，在碰撞過(guò)程中，下列情況可能發(fā)生的是

[　　]
A．

小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足(M＋m0)v0＝(M＋m)v1＋mv2

B．

小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足(M＋m0)v0＝Mv1＋mv2＋m0v3

C．

擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足Mv＝Mv1＋mv2

D．

擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)?IMG style="vertical-align:middle" SRC="http://thumb.1010pic.com/pic7/pages/61A2/2004/0022/4ad6cafd98cdb061130f71c49a48c61e/A/Image150.gif" width=17 height=18>，滿足Mv＝(M＋m)

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在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0．小車和單擺一起以恒定的速度v在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，在此碰撞過(guò)程中，下列說(shuō)法中可能發(fā)生的是

A．小車和擺球速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2

B．小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，且滿足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3

C．擺球的速度不變，小車和木塊的速度分別變?yōu)関1、v2，滿足Mv＝Mv1＋mv2

D．擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)関1，滿足Mv＝(M＋m)v1

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質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車（和單擺）以恒定的速度v沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短，在此碰撞過(guò)程中，下列哪個(gè)或哪些說(shuō)法是可能發(fā)生的？

       A．小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別為v1、v2、v3，滿足

       B．?dāng)[球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足

       C．?dāng)[球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)関1，滿足

       D．小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足

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一．不定項(xiàng)選擇題

1.BCD  2.B  3.AC  4.BC  5.B  6.A

二．實(shí)驗(yàn)題

1．

設(shè)A物塊碰撞B物塊前后的速度分別為v1和v2，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，

  代入數(shù)據(jù)得：             （4分）

2.①14.45－14.50（4分）， ②C（4分），③1.01－1.02 。（4分）

 

三．計(jì)算題

1、

解：（1）設(shè)A球與B球碰撞前瞬間的速度為v0，

由動(dòng)能定理得，                     ①……………………（2分）

解得：                         ② ………………………（2分）

碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒              ③………………（2分）

   機(jī)械能無(wú)損失，有           ④……………（2分）

解得      負(fù)號(hào)表示方向向左  ………………（1分）

      方向向右  ……………………………（1分）            （2）要使m與M第二次迎面碰撞仍發(fā)生在原位置，則必有A球重新回到O處所用的時(shí)間t恰好等于B球的 ………………………………（1分）

    ⑥ …………………………………………………………………（1分）

（n=0 、1 、2 、3 ……）  ⑦ …………………………（2分）

由題意得：                  ⑧ …………………………（1分）

解得：  （n=0 、1 、2 、3 ……） ⑨ ……………（2分）

2．

解：子彈穿過(guò)A時(shí)，子彈與A動(dòng)量守恒，

由動(dòng)量守恒定律： ………………………  ①    3分

而由  得：v1=300m/s

得：   ………………………②

子彈穿過(guò)B時(shí)， 子彈與B動(dòng)量守恒，

由動(dòng)量守恒定律：    ………………………③   3分

又由  …………………④   2分

得：v2=100m/s

由③，④得：   ………………………⑤

子彈穿過(guò)B以后，彈簧開(kāi)始被壓縮，A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

由動(dòng)量守恒定律：   ………………………⑥   3分

由能量關(guān)系：   ……………………⑦  3分

由② ⑤ ⑥ ⑦得：  ………………………⑧    2分

3.

解(1) 與第一次碰撞前，A、B之間的壓力等于A的重力，即…………1分

 A對(duì)B的摩擦力…………………………………………1分

而B與地面間的壓力等于A、B重力之和，即…………1分

        地面對(duì)B的最大靜摩擦力 ……………………………….1分

                  故與第一次碰撞前，B不運(yùn)動(dòng)………………………2分

（2）設(shè)A第一次碰前速度為v，碰后B的速度為v2

     則由動(dòng)能定理有………………………………………………………………..1分

……………………………………..2分

     碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒…………………………………………………………..1分

有        ………………………………………………..2分

解得………………………………………………….2分

（3）當(dāng)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)， 繼續(xù)向右滑行（）后停止，設(shè)B停止時(shí)，的速度為，則由動(dòng)能定理……………………………………………………………………1分

得……………………………………………………..2分

解得…………………………………………………………………..1分

4．

答案：（1）整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)克服摩擦力做的總功為

Wf＝µmgl（1＋2＋3＋…＋n）＝…………………………..2分

整個(gè)過(guò)程中因碰撞而損失的總動(dòng)能為

……………………………..1分

（2）設(shè)第i次（i≤n－1）碰撞前瞬間，前i個(gè)木塊粘合在一起的速度為vi，

動(dòng)能為  

與第i＋１個(gè)（i≤n－1）木塊碰撞粘合在一起后瞬間的速度為vi＇，

由動(dòng)量守恒定律   ………………………………………….2分

則

第i次（i≤n－1）碰撞中損失的動(dòng)能為

…….2分

則第i次（i≤n－1）碰撞中損失的動(dòng)能與碰撞前動(dòng)能之比為

               （i≤n－1）………………………………………………………1分

（3）n＝４時(shí)，共發(fā)生了i＝3次碰撞．

第1次碰前瞬間的速度為，碰撞中動(dòng)量守恒：

第1次碰后瞬間的速度為……………………….3分

第2次碰前瞬間的速度為

碰撞中動(dòng)量守恒：

第2次碰后瞬間的速度為……………………….3分

第3次碰前瞬間的速度為

碰撞中動(dòng)量守恒：

第3次碰后瞬間的速度為………………………...3分

最后滑行到桌邊，速度恰好為零，則……………………….1分

即

整理后得，代入數(shù)據(jù)解得………………………….1分

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6．

解：（1）在彈簧彈開(kāi)的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，假設(shè)A運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍瑒t

                 Mv1-mv2=0                      2分

設(shè)從彈開(kāi)到相遇所需時(shí)間為t，則有：

             v1t+v2t=2πR                       2分

聯(lián)立以上兩式得：                    2分

所以A球轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ=120°                                 2分

（2）以A、B及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在彈簧張開(kāi)的過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有                                       2分

             Mv1-mv2=0                       2分

解得：                      v1=2m/s，v2=4m/s                 2分

所以，小球B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到光滑軌道的側(cè)壓力是其所需向心力，即：

                         2分

7．

解：（1）A與B第一次碰撞前，A對(duì)B的摩擦力為

                             2分

地面對(duì)B的最大靜摩擦力為

                          2分

        故A與B第一次碰撞前，B不運(yùn)動(dòng)          2分

（2）設(shè)A第一次碰前速度為v，碰后B的速度為v2，則由動(dòng)能定理有

                     2分

碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒有

                     2分

解得                   2分

8．

(1)設(shè)A與B碰撞前A的速度為 V1 ，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，有：

mv1=(M+m)v  (2分)  代入數(shù)據(jù)解得：v1=3m/s ( 2分)

（2）對(duì)A，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至碰撞B之前，根據(jù)動(dòng)能定理，有：（2分） 代入數(shù)據(jù)解得：

 

 

 

 

 

 

 

 

9．

（1）設(shè)物體從A滑落至B時(shí)速率為

             (2分)                      

              (1分)                      

        物體與小球相互作用過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度為

             (2分)                      

             (1分 )                    

   （2）設(shè)二者之間的摩擦力為

        (2分)        

        (2分)       

        得   (1分)                      

  （3）設(shè)物體從EF滑下后與車達(dá)到相對(duì)靜止，共同速度為v2相對(duì)車滑性的距離為S1，

       車停后物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，相對(duì)車滑行距離為S1

              (1分)                      

      (1分)                

      (2分)                      

      聯(lián)立解得          (1分)

 


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