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1、精选优质文档-倾情为你奉上 能量、动量1、(20分)如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的水平距离s。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点低5R。解:设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为v0,由机械能守恒定律, 设刚分离时男演员速度的大小为v1,方向与v0相同;女演员速度的大小为v2,方向与v0相反,由动量守恒,分离后,男演员做平抛运动,设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t,根据题给条件,
2、由运动学规律, ,根据题给条件,女演员刚好回A点,由机械能守恒定律,已知m1=2m2,由以上各式可得x=8R.2、 ( 20 分)如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自已刚好能回到高处A 。求男演员落地点C 与O 点的水平距离s。已知男演员质量m1,和女演员质量m2之比=2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R , C 点比O 点低5R。ABCs5ROR解:设分离前男女演员在秋千最低点B 的速度为v0,由机械能守恒定律(m1+m2)gR=(m1+m2)v02设刚分离时男演员速度的大
3、小为v1,方向与v0相同;女演员速度的大小为v2,方向与v0相反,由动量守恒,(m1+m2)v0=m1v1m2v2分离后,男演员做平抛运动,设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t ,根据题给条件,由运动学规律4R=gt2 s=v1t根据题给条件,女演员刚好回到A点,由机械能守恒定律,m2gR=m2v22已知=2,由以上各式可得 s=8R3、(16分) 如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连,A、B的质量分别为mA、mB。开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A,使物块B上升。已知当B上升距离为h时,B的速度为v。求此过程中物块
4、A克服摩擦力所做的功。重力加速度为g。ABKF解:由于连结AB绳子在运动过程中未松,故AB有一样的速度大小,对AB系统,由功能关系有:FhWmBgh=(mA+mB)v2求得:W=FhmBgh(mA+mB)v24、(20分)质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短)。碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L。碰后B反向运动。求B后退的距离。已知B与桌面间的动摩擦因数为。重力加速度为g。解:设AB碰后A的速度为v1,则A平抛有h=gt2 L=v1t求得:v1=L 设碰后B的速度为v2 ,则对AB碰撞过程由动量守恒
5、有mv0=Mv1mv2设B后退距离为s,对B后退直至停止过程,由动能定理:mgs=mv22由解得:s=(+v02)5、(16分)是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求(1)小球运动到B点时的动能(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时的速度大小和方向(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?OmABVCVR(16分)(1)根据机械能守恒 Ek=mgR(2)根据机械能守恒 Ek=Epmv2=mgR小球速度大小v=速度方向沿圆弧的切线向下,与竖
6、直方向成30(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒,在B点NBmg=m ,mgRmvB2解得 NB=3mg在C点:NC=mg6、如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKc,图中AB=BC,则一定有(A)WlW2(B)W1EKC (D)EKBVm,所以小球能通过。小球从B点作平抛运动,有: SAC=VBt 由得:SAC=1.2m/s 12、 (17分)如图14所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置
7、于水平地面上它们的间距s =2.88m质量为2m 、大小可忽略的物块C置于A板的左端 C与A之间的动摩擦因数为1=0.22, A、B与水平地面的动摩擦因数为2=0.10, 最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力 开始时, 三个物体处于静止状态 现给C施加一个水平向右, 大小为的恒力F, 假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起 要使C最终不脱离木板, 每块木板的长度至少应为多少?【分析】:这题重点是分析运动过程,我们必须看到A、B碰撞前A、C是相对静止的,A、B碰撞后A、B速度相同,且作加速运动,而C的速度比A、B大,作减速运动,最终A、B、C达到相同的速度,此过程中当C恰好从A的左端运动到B的右端的时候,两块木板的总长度最短。【答案】:设l为A或B板的长度,A、C之间的滑动摩擦力大小为f1,A与水平面的滑动摩擦力大小为f2 1=0.22。 2=0.10 且一开始A和C保持相对静止,在F的作用下向右加速运动.有 A、B两木板的碰撞瞬间,内力的冲量远大于外力的冲量。由动量守恒定律得mv1=(m+m)v2 碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中,设木板向前移动的位移为s1.选三个物体构成的整体为研究对象,外力之和为零,则 设A、B系统与水乎地面之间的滑动摩擦力大小为f3。对A、B系统,由动能定理 对C物体,由动能定理 由以上各式,再代人数据可得l=0.3(m)专心-专注-专业
限制150内