专题6:碰撞与动量守恒(学生版)(3)

2019-04-22 21:38

16、如图,质量为m1?2kg的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为

m2?1kg的物体B相连,弹簧的劲度系数为k?1N/cm,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,一端连轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向.在挂钩上系一质量为m3?1.5kg的物体C并从静止状态释放,恰好能够到达地面.已知它恰能使B离开地面但不继续上升.现将质量为m4?6kg的物体D系在挂钩上后再举高H=0.8m(未触及滑轮)然后由静止释放(g取10m/s2,空气阻力不计).求:

(1)C从释放到落地过程中弹簧弹性势能的变化 (2)D刚刚落至地面时的速度(结果可保留根号)

17.如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O到光滑水平面的距离为h=0.8m,已知A的质量为m,物块B的质量是小球A的5倍,置于水平传送带左端的水平面上且位于O点正下方,传送带右端有一带半圆光滑轨道的小车,小车的质量是物块B的5倍,水平面、传送带及小车的上表面平滑连接,物块B与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,其余摩擦不计,传送带长L=3.5m,以恒定速率v0=6m/s顺时针运转。现拉动小球使线水平伸直后由静止释放,小球运动到最低点时与物块发生弹性正碰,小球反弹后上升到最高点时与水平面的距离为

h,若小车不固定,物块刚好能滑到与圆心16O1等高的C点,重力加速度为g,小球与物块均可视为质点,求: (1)小球和物块相碰后物块B的速度VB大小。

(2)若滑块B的质量为mB=1kg,求滑块B与传送带之间由摩擦而产生的热量Q及带动传送带的电动机多做的功W电。

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(3)小车上的半圆轨道半径R大小。

18、如图所示,质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接,将它

们放在倾角为??30?的光滑斜面上,静止时弹簧的形变量为x0.斜面底端有固定挡板D,物体C靠在挡板D上.将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放,A与B相碰.已知重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力.求: (1)弹簧的劲度系数k;

(2)若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动,当A与B第一次运动到最高点时,C对挡板D的压力恰好为零,求C对挡板D压力的最大值.

(3)若将A从另一位置由静止释放,A与B相碰后不粘连,但仍立即一起运动,且当B第一次运动到最高点时,C对挡板D的压力也恰好为零.已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为v?1.5gx0,求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离.

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19.如图所示,一质量M = 0.4kg的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不

动,其右侧固定有一轻质水平弹簧(处于原长)。台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带,传送带始终以v?1m/s的速率逆时针转动。另一质量m = 0.1kg的小物块A以速度v0?4m/s水平滑上传送带的右端。已知物块A与传送带之间的动摩擦因数??0.1,传送带左右两端的距离l?3.5m,滑块A、B均视为质点,忽略空气阻力,取g?10m/s2。 (1)求物块A第一次到达传送带左端时速度大小;

(2)求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能EPm;

20.如图,地面光滑,质量为m1与m2的物块由轻质弹簧相连,共同以速度v0=5m/s向右匀速运动,m2与原来静止的质量为m3的物块碰撞后立刻粘在一起,已知m1=m2=1kg,m3=4kg。求:

(1)m2与m3碰撞粘在一起后瞬间的速度大小;

(2)以后的运动过程中当m1的速率为1m/s时,弹簧内部的弹性势能。

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21、如图,质量为6m,长为L的薄木板AB放在光滑的水平台面上,木板B端与台面右边缘齐平。B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C,C与木板

1之间的动摩擦因数为μ=,质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右

3边缘正上方的O点,细绳竖直时小球恰好与C接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂,小球与C正碰后反弹速率为碰前的一半。 ⑴求细绳所受的最大拉力;

⑵若要使小球落在释放点的正下方P点,平台高度应为多大; ⑶通过计算判断C能否从木板上掉下来。

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