动量守恒定律习题
1.如图13所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速V0从右端滑上B,并以1/2 V0滑离B,确好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,试求:(1)木板B上表面的动摩擦因素μ;(2)1/4圆弧槽C的半径R;(3)当A滑离C时,C的速度。 V0 A B C 图13
2. 如图所示,质量均为M的木块A、B并排放在光滑水平面上,A上固定一根轻质细杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O上系一长度为L的细线,细线的另一端系一质量为m的小球C,现将C球的细线拉至水平,由静止释放,求:
(1)两木块刚分离时,A、B、C速度各为多大?
(2)两木块分离后,悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角多少?
3. 如图所示,两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接,置于光滑水平面上.一颗质量为m子弹,以水平速度v0射入A球,并在极短时间内嵌在其中.求:在运动过程中 (1)什么时候弹簧的弹性势能最大,最大值是多少? (2)A球的最小速度和B球的最大速度.
4. 如图所示,质量为m3=3kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一的圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑到水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。质量为m2=2kg的物体2(可视为质点)放在滑道的B点,现让质量为m1=1kg的物体1(可视为质点)自A点静止释放,两物体在滑道BC之间相碰后并粘为一体(g=10m/s2)。 (1)求物体1从释放到与物体2相碰的过程中,滑道向左运动的距离; (2)若CD=0.1m,两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为大弹性势能,物体1、2最终停在何处。
,求在整个运动过程中,弹簧具有最
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5.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面的底端有一个固定挡板D,小物体C靠在挡板D上,小物体B与C用轻质弹簧拴接,当弹簧处于自然长度时,B在O点;当B静止时,B在M点,OM=l。在P点还有一小物体A,使A从静止开始下滑,A、B相碰后一起压缩弹簧。A第一次脱离B后最高能上升到N点,ON=1.5l。B运动还会拉伸弹簧,使C物体刚好能脱离挡板D。A、B、C的质量都是m,重力加速度为g,求: (1)弹簧的劲度系数;
(2)弹簧第一次恢复到原长时B速度的大小; (3)M、P之间的距离。
6. 如图13所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C,与
长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速V0从右端滑上B,并以1/2 V0滑离B,确好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,试求:(1)木板B上表面的动摩擦因素μ;(2)1/4圆弧槽C的半径R;(3)当A滑离C时,
V0 C的速度。
A B C
图13
7.如图所示,质量均为M的木块A、B并排放在光滑水平面上,A上固定一根轻质细杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O上系一长度为L的细线,细线的另一端系一质量为m的小球C,现将C球的细线拉至水平,由静止释放,求:
(1)两木块刚分离时,A、B、C速度各为多大?
(2)两木块分离后,悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角多少?
8.如图所示,半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道ab在b点连接,开始时可视为质点的物体A和B静止在轨道ab上,A、B之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧与A、
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B不连接).某时刻解除锁定,在弹力作用下A向左运动,B向右运动,B沿轨道经过c点后水平抛出,落点P与b点间距离为2R.已知A质量为2m,B质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,求: (1)B经c点抛出时速度的大小. (2)B经b时速度的大小.
(3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能.
9.如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角θ=37°,A、C、D滑块的质量为mA=mC=mD=m=1 kg,B滑块的质量mB=4m=4 kg(各滑块均视为质点).A、B间夹着质量可忽略的火药.K为处于原长状态的轻质弹簧,两端分别连接住B和C.现点燃火药(此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度),此后,发现A与D相碰后粘在一起,接着沿斜面前进了L=0.8 m时速度减为零,此后设法让它们不再滑下.已知滑块A、D与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)火药炸完瞬间A的速度vA;
(2)滑块B、C和弹簧K构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep.(弹簧始终未超出弹性限度). .
10.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面是光滑的圆弧,其始端D点切线水平,它们紧靠在一起,如图所示.一个可视为质点的物块P,质量
也为m,它从木板AB的右端以初速率v0滑上木板AB,过D点时速率为,后又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C,求: (1)物块滑到D处时木板的速率vAB; (2)木板的长度l;
(3)滑块CD圆弧的半径R.
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