285.(山西省太原市2010届高三物理基础知识测试试题)如图所示.在倾角θ=30°、足够长的斜面上相距L=0.2m处分别固定着可视为质点的A、B两个物体,它们的质量,与斜面间的动摩擦因数分别为。在时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体将沿斜面向下运动,并与B物体发生连续碰撞(碰撞时间极短可忽略不计).每次碰撞过程中两物体的总动能保持不变,取g=l0m/s2,求:

(1)A与B第一次碰后瞬时B的速率.

(2)从A开始运动到第三次碰撞时B通过的路程是多少?

(3)从A开始运动到第行次碰撞时B通过的路程.

解:(1)A物体沿斜面下滑时

   ①

B物体沿斜面上滑时

    ②

所以当撤去固定A、B的外力后,物体B恰好静止于斜面上,物体A将沿斜面向下做匀加速直线运动A与B第一次碰撞时A的速度

   ③

A与B碰撞过程中

    ④

   ⑤

    ⑥

(2)从第1次碰后到第2次碰撞时,B发生位移为

   ⑦

第2次碰撞时A的速度为

B的速度

A与B第二次碰撞

 

   ⑧

从第2次碰后开始到第3次碰撞时,B发生位移为

   ⑨

   ⑩

(3)从第一次后,每次A运动到B碰撞时,经历的时间均为0.8s,速度增加量均为,由于碰后速度交换,因而碰后B物体的速度为:

第一次碰后:

第二次碰后:

第三次碰后:

    ……

次碰后:

每段时间内,B物体都做匀速直线运动,第次碰前运动的距离为

    11

评分标准:①④⑧式各2分,②③⑤⑥⑦⑨⑩式各1分,11式3分。

高频考点六十五  波尔理论

283.(重庆市西南师大附中2010届高三下学期3月月考试题)如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑的水平地面上,平板车的上表面距离地面高h=0.8m,其右侧足够远处有一障碍物A,一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右的、大小为5N的恒力F。当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F。当   平板车碰到障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线 从B点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5, 圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=106°。  取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53 °=0.6。求:

(1)平板车的长度;

(2)障碍物A与圆弧左端B的水平距离;

(3)滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小。

解:(1)对滑块,由牛顿第二定律得:

a1= =μg=5m/s2   ………………………………………………………(1分)

对平板车,由牛顿第二定律得:

a2= =3m/s2   …………………………………………………………(1分)

设经过时间t1滑块与平板车相对静止,共同速度为v

则:v=v0-a1t1=a2t1.   ……………………………………………………………(1分)

解得:v=3m/s   ………………………………………………………………(1分)

滑块与平板车在时间t1内通过的位移分别为:

x1= t1   ………………………………………………………………(1分)

x2=t1……………………………………………………………………………(1分)

则平板车的长度为:

L=x1-x2=t1=4m……………………………………………………………(1分)

(2)设滑块从平板车上滑出后做平抛运动的时间为t2,则:

h=gt22………………………………………………………………………(1分)

xAB=vt2……………………………………     

解得:xAB=1.2m…………………………………………………………………………(1分)

(3)对小物块,从离开平板车到C点过程中由动能定理(或机械能守恒定律)得:

mgh+mgR(1-cos)= mvc2-mv2   …………………………………(2分)

在C点由牛顿第二定律得:

FN-mg=m…………………………………………………………………(1分)

解得:FN=86N…………………………………………………………………(1分)

由牛顿第三定律可知对轨道的压力大小为F N′=86N…………………………(1分)

280.(江西省六校2010届高三下学期联考试题)如图所示,斜面体固定在水平面上,倾角为300,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,在斜面上距底端静止放着一个小物块B,物块B的质量2m,与斜面的动摩擦因数为μ=,小物块A的质量为m,与物块B相距为,物块A与斜面无摩擦,在斜面上由静止开始下滑,假设物块A和B及挡板发生碰撞时,时间极短,无机械能损失,物块的大小和空气阻力不计.求:

(1)物块A第一次与物块B碰撞时的速度;

(2)物块A从开始到第二次与物块B碰撞时运动的路程s

(3)从开始到最终系统产生的总热量Q.

解:(1)由动能定理可得:          (4分)

(2)物块A第一次与物块B碰撞时,动量守恒,动能守恒。

                (1分)

             (1分)

解得             (1分)

此时A以的速度减速上滑,B减速下滑,

对于A:      (1分)     

对于B,下滑时       (1分)

与下端的挡板相碰时的速度为  则       (1分)

    所用时间为        (1分)

上滑时的加速度为      (1分)

减速到零的时间为                (1分)

上滑的距离,                 (1分)

在这段时间内A向上的位移   (1分)

由于此时A还在第一次碰撞点的下方处,由于,故B上滑后到最高点处静止,A再与B相碰。

A上滑到最高点的距离为(1分)

物块A从开始到第二次与物块B碰撞时运动的路程:

(1分)

(3)经过多次相碰后,最终A和B均停在档扳处,由能量守恒可得,产生的热量为

         (4分)

 0  136628  136636  136642  136646  136652  136654  136658  136664  136666  136672  136678  136682  136684  136688  136694  136696  136702  136706  136708  136712  136714  136718  136720  136722  136723  136724  136726  136727  136728  136730  136732  136736  136738  136742  136744  136748  136754  136756  136762  136766  136768  136772  136778  136784  136786  136792  136796  136798  136804  136808  136814  136822  447348 

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