专题10动量守恒定律综合应用 --训练.docx

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1、专题10动守恒定律综合应用1.如图，在竖直平面内有O、P两点，OP连线与竖直方向夹角为37。长1.5m不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端拴有质量 为0.4kg、可视为质点的小球，小球竖直悬挂且恰不与地面接触，。到墙的水平距离为处装有刀片，细线碰到刀片立即被割断, 质量为1.4kg的滑块水平向右撞击小球，小球垂直击中墙面，且撞后滑块运动到墙角处时的速度恰好减为零。已知滑块与地面的动摩擦3,因数为重力加速度 g = l0mzs2, Sin37=0.6, cos37=0.8,求：(i)滑块与小球碰后瞬间，滑块的速度大小；(2)细线断的瞬间，小球的速度大小；(3)滑块刚碰撞小球时滑块的速度大小。【答

2、案】3rn/s：匕=3.5m/s：vo =4m/s.如图所示，在水平地面上静置一质量为M =3kg的木板A,在木板A的上面右侧放置一质量为?=lkg的木块B (可视为质点)。木 块B与木板A之间的动摩擦因数卬=0.1,木板A与地面之间的动摩擦因数2=0.2。一个底面光滑、质量也为M=3kg的物块C以速度 vo= 2m/s与木板A发生弹性碰撞。重力加速度g MX 10m/s2o(1)求碰后瞬间木板A获得的速度大小；(2)在木块B与木板A相对运动的过程中，若要保证木块B不从木板A上滑下，求木板A的最小长度。【答案】(1) 2m/s： (2) 0.5m2 .如图甲所示，水平地面.卜.有一足够长的木板

3、C质量为机产2kg。木板C上静置物块B,质量为加2=1 kg。现有一质量为=2kg 的物块A以坨=5 nVs的速度从左端滑上木板C,木板C与地面间的动摩擦因数为产0.2,物块A与木板C间的动摩擦因数为尸 0.40物块A滑行段距离后与物块B发生弹性正碰，碰撞时间极短。从物块A滑上木板C开始计时，木板C的速度随时间/变化的关 系如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A、B大小可忽略。取g=10m/s2.求：(1)木板C刚开始运动时的加速度大小；(2)物块B与木板C间的动摩擦因数2；(3)物块A、B间的最终距离。v/(ms)及0 OF 07 /s 甲乙28 一一一内=-m【答案】 (1)In

4、Vs： (2) 0.4； (3)153 .如图为某试验装置的示意图，该装置由三部分组成：其左边是足够长的光滑水平面，轻质弹簧左端固定，右端栓接小物块A, A右侧带有锁定装置，A及锁定装置的总质量 ? = lkg,弹簧原长时a处于P点；装置的中间是长度，=4m的水平传送带，它与左右两边的台面等高并平滑对接，传送带始终以 = 2Ws的速率逆时针转动；装置的右边是一半径为R = L25m的光滑4圆弧轨道，质量 M = 2kg的小物块b静置于凯道最低点.现将质量=2kg的小物块c从圆弧凯道最高点由静止释放，沿凯道下滑并与B发生弹性 碰撞。小物块B滑过传送带与A发生对心碰撞(碰撞时间极短)，且碰撞瞬间两

5、者锁定，以相同速度一起压缩抑簧；返回到P点时锁定 装置将B释放、并使A停在P点，此后B与A发牛.多次碰撞，其过程均满足以上所述.已知物块B与传送带之间的动摩擦因数4 = 02 , g = l0mzs2,弹簧始终处于弹性限度内。求： (1) B物块被C碰撞后获得的速度大小；(2)物块B与A发生第一次碰撞后，弹簧具有的最大弹性势能；(3)物块A、B第次碰撞后瞬时速度的大小。【答案】(1)5nVs： (2) 6J： (3)见解析。4 .如图所示，长为人质量为町的木板A置于光滑水平面.上，在A的水平上表面左端放质量为机2的物块b (可视为质点)，A、B间的动摩擦因数为4。A和B一起以相同大小的速度向右

6、运动，并与竖直墙壁发生碰撞。已知町,在A与竖宜墙壁碰撞过程中无机械能损失且碰撞时间极短，重力加速度为g。要使B不从A上掉下，%必须满足什么条件？v K叫+，叫【答案】* 2*5 .康乐棋是种玩法类似桌球的非传统棋类游戏。如图所示，某次比赛时，母棋位于水平桌面上A点，目标棋:位于B点，洞口位于 A、B连线延长线上的C点，且A、B间距与B、C间距均为L。比赛选手用旗杆撞击母棋，使母棋瞬间获得大小为u的初速度，母棋 运动至B点与目标棋子发生对心正碰，碰后瞬间目标棋了速度大小为0.6i，之后目标棋子恰好落入洞中。已知两棋子质量均为?且可 看作质点，它们与桌面间动摩擦因数相同，重力加速度为g。求：（1）

7、棋子与水平桌面之间的摩擦因数；（2）母棋与目标棋子碰后瞬间，母棋的动能。6 .两等高的长木板M、N放在光滑水平面上，两木板相邻但不粘连，木板N固定在水平面上，右侧固定有半径A=0.18?的光滑半圆 轨道，半圆轨道最下端与长木板N的上表面相切，长木板N上放着质量讯=1 kg的物块A与质量,“3=2 kg的物块B, A与B均可视为 质点，A、B间夹一被压缩的轻质弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手固定A、B不动，此时弹簧储存的弹性势能为/=48J,在A、B 间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧原长。放手后A向左、B向右运动，细绳在极短时间内被拉断，之后B冲上半圆轨道，B恰能到 达半圆轨道最高点C, A滑

8、上长度为L=2m的木板M,木板N的上表面光滑，物块A和木板M上表面间的动摩擦因数为=0.4,木板 M的质量m=1 kg,重力加速度g取10 m/s2（1）求细绳被拉断过程中细绳对B的冲量1的大小；（2）求A滑离M瞬间的速度大小；（3）为了使A不滑离M,从A刚滑上M开始对M施加水平向左的拉力F,求拉力尸应满足的条件。【答案】（1） 2N-S； （2） 4m/s； （3） 1NF8N.如图所示，在粗糙水平地面上静止放置着物块B和C,相距切=L0m,在物块B的左侧固定有少量炸药。质量为M=2.0kg的物块A （可视为质点）靠在被压缩x/=0.2m的弹簧右端，O点为弹簧原长的位置，A与B相距/=0.8

9、m.现将物块A由静止释放，与B发生碰撞并导致炸药爆炸，碰撞后A静止，B的速度v/=8 m/s；物块B再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v=2.0m / so已知B的质量为 尸1.0kg, C的质量为B质量的人倍，物块与地面间的动摩擦因数均为n=0.75,碰撞时间极短，重力加速度g取lOm/sL求：（1）A释放前弹簧的弹性势能Ep：（2） B与C碰撞前瞬间，B的速度大小：（3）根据B与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论B与C碰撞后B的可能运动方向。，鼻，1T HxH5【答案】（1） 28J： （2） 7m/s； （3） 2jfc6：讨论见解析9.如图所示，一轻质弹簧的左端固定在小球B上，右端与小

10、球C接触但未拴接，球B和球C静止在光滑水平台面上。小球A从左1侧半径为A的4光滑圆弧上的P点由静止滑下，与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短。之后球C脱离弹簧，沿水平台面向右 运动并从其右端点水平抛出，落入固定放置在水平地面上的竖直曲面轨道内。以台面右侧底端的点为原点建立直角坐标系。不己 知，台面的高度为2R，曲面的方程为k港J已知三个小球A、B、C均可看成质点，且质量分别为肛=加k为待定系数）、OP与竖直方向的夹角内60。，重力加速度为g,不计空气阻力和一切摩擦。（1）若依1,求该条件下弹簧具有的最大弹性势能：（2）求满足（1）问条件下小球C落到曲面轨道.上Q点的位置坐标：（3）当左取何值时，小球C落到曲面轨道上时具有最小动能，最小动能多大？第2页，共3页第2页，共3页【答案】35一;偌削三手歌第3页，共3页