(1)與第一次碰撞前.是否運(yùn)動(dòng)? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導(dǎo)軌上相向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）．用閃光照相，閃光4次攝得的閃光照片如圖所示．已知閃光的時(shí)間間隔為△t，而閃光本身持續(xù)時(shí)間極短，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0～80cm刻度范圍內(nèi)，且第一次閃光時(shí)，滑塊A恰好通過x=55cm處，滑塊B恰好通過x=70cm處，則
（1）碰撞發(fā)生在x=
60cm
60cm
處
（2）碰撞發(fā)生在第一次閃光后
△t
2
△t
2
秒； 
（3）設(shè)兩滑塊的質(zhì)量之比為mA：mB=2：3，試分析碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是否相等？
是
是
（填“是”或者“不是”）

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如圖所示，質(zhì)量為m、內(nèi)壁寬度為2L的A盒放在光滑的水平面 上，在盒內(nèi)底面中點(diǎn)放有質(zhì)量也為m的小物塊B，B與A的底面間的動(dòng)摩擦因素為μ，某時(shí)刻，對(duì)A施加一個(gè)向右的水平恒力F=4μmg，使系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求：

 （1）B能否與A的內(nèi)壁發(fā)生碰撞？若能，求出第一次碰撞前A、B的速度

 （2）若第一次即將碰撞時(shí)撤去力F，且碰撞不損失機(jī)械能，則以后運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)的摩擦生熱？

（3）若開始不是對(duì)A施加一個(gè)向右的水平恒力；而是給A一個(gè)向右的瞬時(shí)速度v0，則要A、B間發(fā)生且僅發(fā)生兩次碰撞，v0要滿足什么條件？（A、B間碰撞不損失機(jī)械能）

 

 

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如圖所示，質(zhì)量為m、內(nèi)壁寬度為2L的A盒放在光滑的水平面 上，在盒內(nèi)底面中點(diǎn)放有質(zhì)量也為m的小物塊B，B與A的底面間的動(dòng)摩擦因素為μ，某時(shí)刻，對(duì)A施加一個(gè)向右的水平恒力F=4μmg，使系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求：

 （1）B能否與A的內(nèi)壁發(fā)生碰撞？若能，求出第一次碰撞前A、B的速度

 （2）若第一次即將碰撞時(shí)撤去力F，且碰撞不損失機(jī)械能，則以后運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)的摩擦生熱？

（3）若開始不是對(duì)A施加一個(gè)向右的水平恒力；而是給A一個(gè)向右的瞬時(shí)速度v0，則要A、B間發(fā)生且僅發(fā)生兩次碰撞，v0要滿足什么條件？（A、B間碰撞不損失機(jī)械能）

 

 

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（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．用它測量一小球的直徑，如圖A所示的讀數(shù)是
13.55
13.55
mm．如圖B，用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是
0.680
0.680
mm．
（2）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為c=
|v2-v1|
v20-v10
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度．彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)c=1．非彈性碰撞的c＜1，某同學(xué)借用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖c所示）驗(yàn)證物體彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，（他們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量．

實(shí)驗(yàn)步驟如下
第一步，安裝實(shí)驗(yàn)裝置，做好測量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線所指的位置O．讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落 點(diǎn) 的平均位置．
第二步，把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn)，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置．
第三步，用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度．
在上述實(shí)驗(yàn)中，
①P點(diǎn)是
實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1落點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1落點(diǎn)
的平均位置．M點(diǎn)是
小球1與小球2碰后小球1落點(diǎn)
小球1與小球2碰后小球1落點(diǎn)
的平均位置．N點(diǎn)是
小球2碰后落點(diǎn)
小球2碰后落點(diǎn)
的平均位置．
②請(qǐng)寫出本實(shí)驗(yàn)可用線段OP、OM、ON替代兩個(gè)小球碰撞前后速度的理由
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平位移與時(shí)間成正比．
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平位移與時(shí)間成正比．

寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式
ON-0M
OP
ON-0M
OP

③三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？
OP與小球的質(zhì)量無關(guān)，OM和ON也與小球的質(zhì)量有關(guān)
OP與小球的質(zhì)量無關(guān)，OM和ON也與小球的質(zhì)量有關(guān)
．

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如圖所示，矩形盒的質(zhì)量為，底部長度為，放在水平面上，盒內(nèi)有一質(zhì)量為可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，與、與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，開始時(shí)二者均靜止，在的左端。向右的水平初速度，以后物體與盒的左右壁碰撞時(shí)，始終向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)與的左壁最后一次碰撞后，立刻停止運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)向右滑行（）后也停止運(yùn)動(dòng)。

（1）與第一次碰撞前，是否運(yùn)動(dòng)？

（2）若第一次與碰后瞬間向左運(yùn)動(dòng)的速率為，求此時(shí)矩形盒的速度大小

（3）當(dāng)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，的速度是多少？

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一．不定項(xiàng)選擇題

1.BCD  2.B  3.AC  4.BC  5.B  6.A

二．實(shí)驗(yàn)題

1．

設(shè)A物塊碰撞B物塊前后的速度分別為v1和v2，碰撞過程中動(dòng)量守恒，

  代入數(shù)據(jù)得：             （4分）

2.①14.45－14.50（4分）， ②C（4分），③1.01－1.02 。（4分）

 

三．計(jì)算題

1、

解：（1）設(shè)A球與B球碰撞前瞬間的速度為v0，

由動(dòng)能定理得，                     ①……………………（2分）

解得：                         ② ………………………（2分）

碰撞過程中動(dòng)量守恒              ③………………（2分）

   機(jī)械能無損失，有           ④……………（2分）

解得      負(fù)號(hào)表示方向向左  ………………（1分）

      方向向右  ……………………………（1分）            （2）要使m與M第二次迎面碰撞仍發(fā)生在原位置，則必有A球重新回到O處所用的時(shí)間t恰好等于B球的 ………………………………（1分）

    ⑥ …………………………………………………………………（1分）

（n=0 、1 、2 、3 ……）  ⑦ …………………………（2分）

由題意得：                  ⑧ …………………………（1分）

解得：  （n=0 、1 、2 、3 ……） ⑨ ……………（2分）

2．

解：子彈穿過A時(shí)，子彈與A動(dòng)量守恒，

由動(dòng)量守恒定律： ………………………  ①    3分

而由  得：v1=300m/s

得：   ………………………②

子彈穿過B時(shí)， 子彈與B動(dòng)量守恒，

由動(dòng)量守恒定律：    ………………………③   3分

又由  …………………④   2分

得：v2=100m/s

由③，④得：   ………………………⑤

子彈穿過B以后，彈簧開始被壓縮，A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

由動(dòng)量守恒定律：   ………………………⑥   3分

由能量關(guān)系：   ……………………⑦  3分

由② ⑤ ⑥ ⑦得：  ………………………⑧    2分

3.

解(1) 與第一次碰撞前，A、B之間的壓力等于A的重力，即…………1分

 A對(duì)B的摩擦力…………………………………………1分

而B與地面間的壓力等于A、B重力之和，即…………1分

        地面對(duì)B的最大靜摩擦力 ……………………………….1分

                  故與第一次碰撞前，B不運(yùn)動(dòng)………………………2分

（2）設(shè)A第一次碰前速度為v，碰后B的速度為v2

     則由動(dòng)能定理有………………………………………………………………..1分

……………………………………..2分

     碰撞過程中動(dòng)量守恒…………………………………………………………..1分

有        ………………………………………………..2分

解得………………………………………………….2分

（3）當(dāng)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)， 繼續(xù)向右滑行（）后停止，設(shè)B停止時(shí)，的速度為，則由動(dòng)能定理……………………………………………………………………1分

得……………………………………………………..2分

解得…………………………………………………………………..1分

4．

答案：（1）整個(gè)過程中系統(tǒng)克服摩擦力做的總功為

Wf＝µmgl（1＋2＋3＋…＋n）＝…………………………..2分

整個(gè)過程中因碰撞而損失的總動(dòng)能為

……………………………..1分

（2）設(shè)第i次（i≤n－1）碰撞前瞬間，前i個(gè)木塊粘合在一起的速度為vi，

動(dòng)能為  

與第i＋１個(gè)（i≤n－1）木塊碰撞粘合在一起后瞬間的速度為vi＇，

由動(dòng)量守恒定律   ………………………………………….2分

則

第i次（i≤n－1）碰撞中損失的動(dòng)能為

…….2分

則第i次（i≤n－1）碰撞中損失的動(dòng)能與碰撞前動(dòng)能之比為

               （i≤n－1）………………………………………………………1分

（3）n＝４時(shí)，共發(fā)生了i＝3次碰撞．

第1次碰前瞬間的速度為，碰撞中動(dòng)量守恒：

第1次碰后瞬間的速度為……………………….3分

第2次碰前瞬間的速度為

碰撞中動(dòng)量守恒：

第2次碰后瞬間的速度為……………………….3分

第3次碰前瞬間的速度為

碰撞中動(dòng)量守恒：

第3次碰后瞬間的速度為………………………...3分

最后滑行到桌邊，速度恰好為零，則……………………….1分

即

整理后得，代入數(shù)據(jù)解得………………………….1分

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6．

解：（1）在彈簧彈開的過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，假設(shè)A運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较�，則

                 Mv1-mv2=0                      2分

設(shè)從彈開到相遇所需時(shí)間為t，則有：

             v1t+v2t=2πR                       2分

聯(lián)立以上兩式得：                    2分

所以A球轉(zhuǎn)過的角度為θ=120°                                 2分

（2）以A、B及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在彈簧張開的過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有                                       2分

             Mv1-mv2=0                       2分

解得：                      v1=2m/s，v2=4m/s                 2分

所以，小球B在運(yùn)動(dòng)過程中受到光滑軌道的側(cè)壓力是其所需向心力，即：

                         2分

7．

解：（1）A與B第一次碰撞前，A對(duì)B的摩擦力為

                             2分

地面對(duì)B的最大靜摩擦力為

                          2分

        故A與B第一次碰撞前，B不運(yùn)動(dòng)          2分

（2）設(shè)A第一次碰前速度為v，碰后B的速度為v2，則由動(dòng)能定理有

                     2分

碰撞過程中動(dòng)量守恒有

                     2分

解得                   2分

8．

(1)設(shè)A與B碰撞前A的速度為 V1 ，碰撞過程動(dòng)量守恒，有：

mv1=(M+m)v  (2分)  代入數(shù)據(jù)解得：v1=3m/s ( 2分)

（2）對(duì)A，從開始運(yùn)動(dòng)至碰撞B之前，根據(jù)動(dòng)能定理，有：（2分） 代入數(shù)據(jù)解得：

 

 

 

 

 

 

 

 

9．

（1）設(shè)物體從A滑落至B時(shí)速率為

             (2分)                      

              (1分)                      

        物體與小球相互作用過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度為

             (2分)                      

             (1分 )                    

   （2）設(shè)二者之間的摩擦力為

        (2分)        

        (2分)       

        得   (1分)                      

  （3）設(shè)物體從EF滑下后與車達(dá)到相對(duì)靜止，共同速度為v2相對(duì)車滑性的距離為S1，

       車停后物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，相對(duì)車滑行距離為S1

              (1分)                      

      (1分)                

      (2分)                      

      聯(lián)立解得          (1分)

 


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