16、解析:设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为:在 被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为。则有
+=S ①
式中S为投掷线到圆心O的距离。
②
③
设冰壶的初速度为,由功能关系,得 ④
联立以上各式,解得 ⑤
代入数据得
⑥
15、解析:设物块到达劈A的低端时,物块和A的的速度大小分别为和V,由机械能守恒和动量守恒得
①
设物块在劈B上达到的最大高度为,此时物块和B的共同速度大小为,由机械能守恒和动量守恒得
④
联立①②③④式得 ⑤
14、解析:⑴设AB碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得
设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2,由动能定理得
联立以上各式解得
⑵若AB与C发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得
代入数据解得
此时AB的运动方向与C相同
若AB与C发生弹性碰撞,由动量守恒和能量守恒得
联立以上两式解得
此时AB的运动方向与C相反
若AB与C发生碰撞后AB的速度为0,由动量守恒定律得
总上所述得 当时,AB的运动方向与C相同
当时,AB的速度为0
当时,AB的运动方向与C相反
13、
解析:
12、解析:
11、解析:(1)当达到最大速度时,P==Fv=fvm,vm==m/s=24m/s
(2)从开始到72s时刻依据动能定理得:
Pt-fs=mvm2-mv02,解得:s==1252m。
10、解析: (1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力。
P0=F0vm ①
P0=mg ②
代入数据,有:P0=5.1×104W ③
(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有:
P0=F0v1 ④
F-mg=ma ⑤
V1=at1 ⑥
由③④⑤⑥,代入数据,得:t1=5 s ⑦
T=2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则
v2=at ⑧
P=Fv2 ⑨
由⑤⑧⑨,代入数据,得:P=2.04×104W。
9、解析:(2)设共同速度为v,球A和B分开后,B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。
考点:动量守恒定律
8、答案:(1)0.24s (2)5m/s
解析:本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。
(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有
设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有
其中 ③
解得
代入数据得 ④
(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′,则
⑤
由功能关系有 ⑥
代入数据解得 =5m/s
故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s。
7、解析:(1)设碰撞前的速度为,根据机械能守恒定律
设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律
由于碰撞过程中无机械能损失
②、③式联立解得
将①代入得④
(2)a由④式,考虑到得
根据动能传递系数的定义,对于1、2两球
同理可得,球m2和球m3碰撞后,动能传递系数k13应为
依次类推,动能传递系数k1n应为
b.将m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得
为使k13最大,只需使
由