力學(xué)綜合題輔導(dǎo)-能量動量要點

力學(xué)綜合---動量-能量專題【理論指導(dǎo)】動量的能量結(jié)合解題的思路.仔細(xì)審題，把握題意在讀數(shù)的過程中，必須認(rèn)真、仔細(xì)，要收集題中的有用信息，弄清物理過程，建立清晰的物體圖景，充分挖掘題中的隱含條件，不放過每一個細(xì)節(jié)。進(jìn)行物理過程分析時(理論分析或聯(lián)想類比)，注意把握過程中的變量、不變量、關(guān)聯(lián)量之間的關(guān)系。B確定研究對象，進(jìn)行運動、受力分析.思考解題途徑，正確選用規(guī)律(1涉及求解物體運動的瞬時作用力、加速度以及運動時間等，一般采用牛頓運動定律和運動學(xué)公式解答；(2不涉及物體運動過程中的加速度和時間，而涉及力、位移、速度的問題，無論是恒力還是變力，一般采用動能定理解答；如果符合機械能守恒條件也可用機械能守恒定律解答。(3若涉及相對位移問題時，則優(yōu)先考慮能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，即系統(tǒng)足服摩擦力做的總功等于系統(tǒng)機械能的減少量，系統(tǒng)的機械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。(4涉及碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現(xiàn)象時，必須注意到一般這些過程中均隱含有系統(tǒng)機械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化。這類問題由于作用時間都極短，動量守恒定律一般大有可為。D檢查解題過程，檢驗解題結(jié)果?！緦崙?zhàn)演練】、如圖所示，、、三個小球位于同一水、如圖所示，、、三個小球位于同一水平面上，它們大小相同，、質(zhì)量相等，都是球質(zhì)量的一半，、兩球開始靜止，球以速度向右運動，要使球能分別將、兩球撞上高度分別為 0 的平臺(且都不再返回)。已知和的碰撞沒有機械能損失，和碰后粘在一起，不計一切摩擦，求的范圍。、如圖所示，三塊木板的質(zhì)量均為、如圖所示，三塊木板的質(zhì)量均為長度均為，、置于水平地面上，它們的間距，置于板的上端并對齊。、、之間及、與地面之間的動摩擦因數(shù)均為M,最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動摩擦力。開始時，三個物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)給施加一個水平向右，大小為的恒力F假定木板、碰撞時間極短且碰撞后粘連在一起，最終沒有脫離板，取 。求：最終、、的速度是多少?要使完全離開并不脫離木板，每塊木板的長度應(yīng)滿足什么條件？」 '川用的、如圖所示，圓官構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R 為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球以某一速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點時與靜止于該處的質(zhì)量與相同的小球發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點距為R重力加速度為，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計，求：()粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間t()小球沖進(jìn)軌道時速度的大小4在光滑水平面上靜置有質(zhì)量均為的木板和滑塊D木板上表面粗糙.動摩擦因數(shù)為1滑塊上表面是光滑的起，圓弧，其始端點切線水平且在木板 上表面內(nèi)，它們緊靠在滑塊上表面是光滑的起，如圖所示.一可視為質(zhì)點的物塊。質(zhì)量也為，從木板的右端以初速度滑上木板過點時速度為，又滑上滑塊，最終恰好能滑到滑塊圓弧的最高點處，求：）物塊滑到處時木板的速度）物塊滑到處時木板的速度2木板的長度L3滑塊圓弧的半徑質(zhì)量為的小球用一根輕質(zhì)彈簧連接．現(xiàn)把它們放質(zhì)量為的小球用一根輕質(zhì)彈簧連接．現(xiàn)把它們放置在豎直固定的內(nèi)壁光滑的直圓筒內(nèi)，平衡時彈簧的壓縮量為，如圖所示，小球從小球的正上方距離為 的處自由落下，落在小球上立刻與小球粘在一起向下運動，它們到達(dá)最低點后又向上運動，并恰能回到點（設(shè)兩個小球直徑相等，且遠(yuǎn)小于，略小于直圓筒內(nèi)徑），已知彈簧的彈性勢能為‘，其中為彈簧的勁度系數(shù)，''為彈簧的形變量．求：1小球的質(zhì)量.

2小球與小球一起向下運動時速度的最大值.6如圖所示，水平傳送帶長= ,質(zhì)量為=1的木塊隨傳送帶一起以v1=1m/s的速度向右勻速運動（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)M=0.當(dāng)木塊運動到傳送帶的最右端點時，一顆質(zhì)量為m=20的子彈以v0=00m/s水平向左的速度正好射入木塊并穿出，穿出速度=0m/s以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊，并從木塊中穿出，設(shè)子彈穿過木塊的時間極短，且每次射入點各不相同，取10m/s2,求：（1）在被第二顆子彈擊中前木塊向左運動到離點多遠(yuǎn)處？（2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？（3）試說明從第一顆子彈射入木塊到第二顆子彈剛要射入的時間內(nèi)，子彈、木塊和傳送帶三者構(gòu)成的系統(tǒng)是如何產(chǎn)生內(nèi)能的？1、解析：設(shè)、質(zhì)量為m,質(zhì)量為2m,a碰后瞬間速度為v1、v2,、系統(tǒng)動量守恒，有:2mv0=2mv1+mv2①由①②解出：v1=v0/ v2=v0/欲使、能達(dá)到高度，有：）欲使、能達(dá)到高度，有：）12mv?占2mgh用*HjvAW1欲使與碰后不能達(dá)到高度，有：2? .口④欲使與碰后能一起上升到2高度，滿足：2mv1=mv2>9m.'s(3inv>9m.'s綜上可知9m/sWv0W12m/s2、（1）一開始與水平地面之間的滑動摩擦力Upmg在的作用下向右加速運動?！印队蓜幽芏ɡ淼茫海ā?s=2 ①a 兩木塊的碰撞瞬間，滿足動量守有：mv1=（m+mv2②碰撞結(jié)束后到三個物體達(dá)到共同速度的相互作用過程中，設(shè)整體、向前移動的位移分別為S1、S2受滑動摩擦力分別為 生3pm、Upm 三者的外力之和為零系統(tǒng)動量守恒有:2mv2=（2m+mv3③解①②③得v3=：'「、，再代入數(shù)據(jù)可得v3二m/s④所以最終、、的速度是,m/s—x2』才】卜;—&x2tu卜；（2對于整體：（-2si—3sU] ? ⑤—ftnj對于：3s2⑥相對于 的位移為S3,由幾何關(guān)系得2L+S2+S3=S1+2L⑦②③④⑤⑥解得S3=“，再代入數(shù)據(jù)可得S3二m⑧要使剛好完全離開即對齊相對于的位移上《小二1山⑨要使不脫離木板則S3解得m⑩4 .2一tn4/4一/f?要使完全離開并不脫離木板、每塊木板的長度應(yīng)滿足：93（1）粘合后的小球、和小球、,飛出軌道后做平拋運動,豎直方向分運動為自由落體運動,有2R=一城一（3分）

解得：''■,（分）（）設(shè)小球的質(zhì)量為，碰撞前速度大小為，把小球沖進(jìn)軌道最低點處的重力勢能定為0，由機械能守恒定律知：—mv--+2mgR（分）設(shè)碰撞后粘在一起兩球的速度為，由動量守恒定律知：（分）飛出軌道后做平拋運動，水平方向分運動為勻速直線運動，有（分）聯(lián)立可解得：":二"（分）4由點到點時，取向左為正.由動量守恒得%,又I，,則J由點到點時，根據(jù)能量守恒得―mv0L-由點到點時，根據(jù)能量守恒得―mv0L-2x一鞏一^-『——nj（—=^itngL,由點到點滑塊與物塊的動量守恒，+m—=2研共ngR=:丑乂:尸-；1女=一玲，我=工=理則I-；機械能守恒，得）2--x216 2、由平衡條件得，設(shè)球的質(zhì)量為，與球碰撞前的21喈*0=—mv~TOC\o"1-5"\h\z速度為，由機械能守恒定律得： 2, 匕二——設(shè)球、結(jié)合后的速度為修，由動量守恒定律得： '"明-（m.+?。灸?+—kx；=0_1（町十jn）耳由于球、恰能回到點，根據(jù)動能定理得： 2 2由點向下運動的距離為時速度最大，加速度為零.即紈1=機"+與），因為'” ■：-，，-；'所以'1 ”.由機械能守恒得I 2I,2I 2 1r 2（n?,+ 十一f網(wǎng)十/司叫十—=—（z?i|t即）％一十一用向十兩）解得:解得:6（）第一顆子彈擊中過程中，設(shè)子彈射穿木塊后，木塊的速度為，子彈射穿木塊的過程中動量守恒:」 ",解得：?木塊在傳送帶上先向左做勻減速運動，當(dāng)速度減為零后再向右做勻加速運動直至與傳送帶同速.設(shè)此過程中木塊運動的時間為、對地的位移為.以向右方向為正方向，則〃仁'^〃仁'^' ： .解得由動能定理得： - -解得 "故在被第二顆子彈擊中前木塊向右運動到離、點1.米5處．

（2）設(shè)木塊在傳送帶上向左做勻減速運動，在速度減為