2013届高考物理一轮复习第十四章 动量守恒定律 原子物理 14.1 动(4)

2019-03-09 12:17

(2012·天津)10.(16分)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高度也为h,坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半,两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求

(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA; (2)A、B两球的质量之比mA:mB。 【答案】:(1)

(2)1:3

【解析】:解:(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中,由机械能守恒定律得

mAgh = mAvA

2

联立上式各式解得:

【考点定位】本题考查机械能守恒定律,动量守恒定律,平抛运动。 (2012·四川)24.(19分)

如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ = 37,半径r = 2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E = 2×105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m = 5×10-2kg、电荷量q =+1×10C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。

(1)求弹簧枪对小物体所做的功;

(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。 【答案】:(1)0.475J (2)0.57m

【解析】:解:(1)设弹簧枪对小物体做功为W,由动能定理得

W-mgr(1-cosθ)= m 代入数据解得:W =0.475J

(2)取沿平直斜轨向上为正方向。设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1,由牛顿第二定律得

-mgsinθ-μ(mgcosθ+qE)=m a1

小物体向上做匀减速运动,经t1=0.1s后,速度达到v1,则

v1 = v0 + a1 t1 解得:v1 = 2.1m/s 设运动的位移为s1,则

s1 = v0 t1 + a1 t12

电场力反向后,设小物体的加速度为a2,由牛顿第二定律得 -mgsinθ-μ(mgcosθ-qE)=m a2

设小物体以此加速度运动到速度为0,运动时间为t2,位移为s2,则 0 = v1 + a2 t2

-60

【考点定位】本题考查匀变速直线运动规律,牛顿第二定律,动能定理。 (2012·全国新课标卷)35.[物理——选修3-5](15分)

(1)(6分)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为:234234

H+H→He+x ,式中x是某种粒子。已知:H、H、He和粒子x的质量分别为2.0141u、1121123.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知,粒子x是__________,该反应释放出的能量为_________ MeV(结果保留3位有效数字)

(2)(9分)如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向O b 之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力,求

(i)两球a、b的质量之比;

(ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。 a

【考点定位】本考点主要考查核聚变、动量守恒、机械能守恒、能量守恒

(2012·江苏)14. (16 分)某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f. 轻杆向右移动不超过l 时,装置可安全工作. 一质量为m 的小车若以速度v0 撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l4. 轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦.

(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x; (2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;

(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v’和撞击速度v 的关系. 【解析】

14. (1)轻杆开始移动时,弹簧的弹力 F =kx ① 且 F =f 于 ② 解得 x = f/k ③

[来源学科网ZXXK]

当v?v0?2fl2m时,v'?v

'当v1?v?vm时,v?v1

【考点定位】胡可定律 动能定理

(2012·山东)22.(15分)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R?1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L?0.5m的粗糙水平轨道,二者相切与B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块,其质量

m?0.2kg,与BC间的动摩擦因数?1?0.4。工件质M?0.8kg,与地面间的动摩擦因数

2?2?0.1。(取g?10m/s)

①求F的大小

②当速度时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离。

【解析】解:(1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得

mgh??1mgL?0①代入数据得h?0.2m②


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