动量和能量结合专题.doc

动量与能量结合 1（2005年·全国理综Ⅱ）质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘，质量为m的小物块B沿桌面向A运动并以速度v0与之发生正碰（碰撞时间极短）．碰后A离开桌面，其落地点离出发点的水平距离为L．碰后B反向运动．求B后退的距离．已知B与桌面间的动摩擦因数为μ．重力加速度为g． 2．（2005年·天津理综）如图所示，质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的12N·s的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EkA为8.0J，小物块的动能EkB为0.50J，重力加速度取10m/s2，求： ABCL（1）瞬时冲量作用结束时木板的速度 A B C L （2）木板的长度L． 3．（2004年·全国理综Ⅲ）如图所示，长木板ab的b端固定一挡板，木板连同档板的质量为M=4.0kg，a、b间距离s=2.0m．木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态．现令小物块以初速v0=4.0m/s沿木板向前滑动，直到和挡板相碰.碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板．求碰撞过程中损失的机械能． 4．（1997年·全国）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图所示．一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连．它们到达最低点后又向上运动．已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点．若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度．求物块向上运动到达的最高点与O点的距离． 与弹簧相结合的碰撞问题 5．（2000年·全国）在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”．这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似．两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态．在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示．C与B发生碰撞并立即结成一个整体D．在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变．然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连．过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）．已知A、B、C三球的质量均为m．求： （1）弹簧长度刚被锁定后A球的速度； （2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能． 6、如图所示，质量为M的长滑块静止在光滑水平面上，左端固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上，细绳子能承受的最大拉力为FT，使一质量为m、初速度为V0的小物体，在滑块上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧，弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）． （1）要使细绳被拉断，初速度V0应满足什么条件？ （2）长滑块在细绳被拉断后，所获得的最大加速度为多大？ （3）小物体最后离开滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是什么？ 7、如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b，小车质量M=3kg，AO部分粗糙且长L=2m，动摩擦因数=0.3，OB部分光滑。另一小物块a．放在车的最左端，和车一起以Vo=4m/s的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连。已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内。a、b两物块视为质点质量均为m=lkg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动。（取g=10 m／s2）求： (1)物块a与b碰后的速度大小； (2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离； (3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离。 8、如图所示，水平轨道左端与长的水平传送带相接，传送带逆时针匀速运动的速度.轻弹簧右端固定在光滑水平轨道上，弹簧处于自然状态.现用质量的小物块(视为质点)将弹簧压缩后由静止释放，到达水平传送带左端点后，立即沿切线进入竖直固定的光滑半圆轨道最高点并恰好做圆周运动，经圆周最低点后滑上质量为的长木板上．竖直半圆轨道的半径，物块与传送带间动摩擦因数，物块与木板间动摩擦因数，取.求: （1）物块到达点时速度的大小. （2）弹簧被压缩时的弹性势能. （3）若长木板与水平地面间动摩擦因数时，要使小物块恰好不会从长木板上掉下，木板长度的范围是多少 (设最大静动摩擦力等于滑动摩擦力) . 相对运动模型 v0v09．（1992年·全国）如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质