課后反思瀏陽一中彭玉明專題五　動(dòng)力學(xué)、動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(反思、作業(yè))

1、專題五強(qiáng)化訓(xùn)練1.如圖1所示，質(zhì)量為m的b球用長為h的細(xì)繩懸掛于水平軌道BC的出口C處，質(zhì)量也為m的小球a從距BC高h(yuǎn)的A處由靜止釋放，沿ABC光滑軌道滑下，在C處與b球正碰并與b粘在一起，已知BC軌道距地面有一定的高度，懸掛b球的細(xì)繩能承受的最大拉力為2.8mg.試問：圖1(1)a球與b球碰前瞬間的速度多大？(2)a、b兩球碰后，細(xì)繩是否會斷裂？(要求通過計(jì)算回答).答案(1) (2)會斷裂解析(1)設(shè)a球與b球碰前瞬間的速度大小為vC，由機(jī)械能守恒定律得mghmv，解得vC，即a球與b球碰前的速度大小為.(2)設(shè)b球碰后的速度為v，a、b碰撞過程中動(dòng)量守恒，則mvC(mm)v，故vvC，假

2、設(shè)a、b球碰撞后將一起繞O點(diǎn)擺動(dòng)，若小球在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩拉力為FT，則FT2mg2m解得FT3mg，F(xiàn)T>2.8mg，故細(xì)繩會斷裂，小球做平拋運(yùn)動(dòng).2.如圖2所示，可看成質(zhì)點(diǎn)的A物體疊放在上表面光滑的B物體上，一起以v0的速度沿光滑的水平軌道勻速運(yùn)動(dòng)，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生完全非彈性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘連，A滑上C后恰好能達(dá)到C板的最右端，已知A、B、C質(zhì)量均相等，木板C長為L，求：圖2(1)A物體的最終速度；(2)A在木板C上滑行的時(shí)間.答案(1)(2)解析(1)設(shè)A、B、C的質(zhì)量為m，B、C碰撞過程中動(dòng)量守恒，設(shè)B、C碰后的共同速度為v1，則mv02mv

3、1，解得v1，B、C共速后A以v0的速度滑上C，A滑上C后，B、C脫離，A、C相互作用的過程中動(dòng)量守恒，設(shè)最終A、C的共同速度為v2，則mv0mv12mv2，解得v2.(2)在A、C相互作用的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒有FfLmvmv·2mv(Ff為A、C間的摩擦力)，代入解得Ff.此過程中對C，根據(jù)動(dòng)量定理有Fftmv2mv1，代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得t.3.如圖3所示，整個(gè)空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，經(jīng)過桌邊的虛線PQ與桌面成45°角，其上方有足夠大的垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，光滑絕緣水平桌面上有兩個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣小球，A球?qū)ψ烂娴膲毫榱?，其質(zhì)量為m，電量為q

4、；B球不帶電且質(zhì)量為km(k>7).A、B間夾著質(zhì)量可忽略的火藥.現(xiàn)點(diǎn)燃火藥(此時(shí)間極短且不會影響小球的質(zhì)量、電量和各表面的光滑程度).火藥炸完瞬間A的速度為v0.求：圖3(1)火藥爆炸過程中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；(2)A球在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；(3)若一段時(shí)間后A、B在桌上相遇，求爆炸前A球與桌邊P的距離.答案(1)mv(2)(3)·解析(1)設(shè)爆炸之后B的速度大小為vB，選向左為正方向，在爆炸前后由動(dòng)量守恒可得：0mv0kmvBEmvkmvmv(2)由A球?qū)ψ烂娴膲毫榱憧芍亓碗妶隽Φ却蠓聪?，故A球進(jìn)入電場中將會做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示則T有幾何知識可得：粒子在磁場中

5、運(yùn)動(dòng)了個(gè)圓周則t2(3)由0mv0kmvB可得：vB由qv0Bm知，R設(shè)爆炸前A球與桌邊P的距離為xA，爆炸后B運(yùn)動(dòng)的位移為xB，時(shí)間為tB則tBt2xBvBtB由圖可得：RxAxB聯(lián)立上述各式解得：xA·.4.如圖4所示，在水平面上有一彈簧，其左端與墻壁相連，O點(diǎn)為彈簧原長位置，O點(diǎn)左側(cè)水平面光滑.水平段OP長為L1 m，P點(diǎn)右側(cè)一與水平方向成30°的足夠長的傳送帶與水平面在P點(diǎn)平滑連接，傳送帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速率為3 m/s，一質(zhì)量為1 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A壓縮彈簧(與彈簧不拴接)，使彈簧獲得的彈性勢能Ep9 J，物塊與OP段動(dòng)摩擦因數(shù)10.1，另一與A完全相同的物塊B停

6、在P點(diǎn)，B與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)2，傳送帶足夠長，A與B的碰撞時(shí)間不計(jì)，碰后A、B交換速度，重力加速度g10 m/s2，現(xiàn)釋放A，求：圖4(1)物塊A、B第一次碰撞前瞬間，A的速率v0；(2)從A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量；(3)A、B能夠碰撞的總次數(shù).答案(1)4 m/s(2)12.25 J(3)6次解析(1)設(shè)物塊質(zhì)量為m，A與B第一次碰前的速率為v0，則Epmv1mgL，解得v04 m/s.(2)設(shè)A、B第一次碰撞后的速度分別為vA、vB，則vA0，vB4 m/s，碰后B沿傳送帶向上做勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零，加速度大小設(shè)為a1，則mgsin 2mgcos ma1，解得a1gsin 2gcos 10 m/s2.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t10.4 s.位移x1t10.8 m.此過程相對運(yùn)動(dòng)路程s1vt1x12 m.此后B反向加速，加速度仍為a1，與傳送帶共速后勻速運(yùn)動(dòng)直至與A再次碰撞，加速時(shí)間為t20.3 s.位移為x2t20.45 m.此過程相對運(yùn)動(dòng)路程s2vt2x20.45 m，全過程摩擦生熱Q2mgcos (s1s2)12.25 J.(3)B與A第二次碰撞，兩者速度再次互換，此后A向左運(yùn)動(dòng)再返回與B碰撞，B沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)再次返回，每次碰后