《2019高中物理 第十六單元 動(dòng)量守恒定律單元測(cè)試(一)新人教版選修3-5.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高中物理 第十六單元 動(dòng)量守恒定律單元測(cè)試(一)新人教版選修3-5.doc(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第十六單元 動(dòng)量守恒定律
注意事項(xiàng):
1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。
3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。
4.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)是符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.下列關(guān)于物體動(dòng)量和沖量的說(shuō)法中不正確的是( )
A.物體所受合外力沖量越大,它的動(dòng)量就越大
B.物體所受合外力沖量不為零,它的動(dòng)量一定要改變
C.物體動(dòng)量變化的方向,就是合外力沖量的方向
D.物體所受合外力越大,它的動(dòng)量變化越快
2.一裝有柴油的船靜止于水面上,船前艙進(jìn)水,堵住漏洞后用一水泵把前艙的油抽往后艙,如圖所示。不計(jì)水的阻力,船的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.向前運(yùn)動(dòng) B.向后運(yùn)動(dòng)
C.靜止 D.無(wú)法判斷
3.跳遠(yuǎn)時(shí),跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于( )
A.人跳在沙坑里的動(dòng)量比跳在水泥地上的小
B.人跳在沙坑里的動(dòng)量變化比跳在水泥地上的小
C.人跳在沙坑里受到的沖量比跳在水泥地上的小
D.人跳在沙坑里受到的平均作用力比跳在水泥地上的小
4.甲、乙兩物體分別在恒力F1、F2的作用下,在光滑平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的動(dòng)量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。設(shè)甲在t1時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I1,乙在t2時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I2,則F、I的大小關(guān)系是( )
A.F1>F2,I1=I2 B.F1
F2,I1>I2 D.F1=F2,I1=I2
5.如圖所示,足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板A靜止在光滑的水平地面上,質(zhì)量為1 kg的物體B以v0=3 m/s的水平速度沖上A,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上。若從B沖到木板A上到相對(duì)木板A靜止這段時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)長(zhǎng)木板的沖量大小為2 Ns,則A、B最后的共同速度及長(zhǎng)木板的質(zhì)量分別為( )
A.1 m/s,1 kg B.1 m/s,2 kg
C.2 m/s,1 kg D.2 m/s,2 kg
6.A、B兩球在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng),其中球A的質(zhì)量為mA=4 kg,兩球發(fā)生碰撞前后的位移—時(shí)間圖象情況如圖所示,則可知( )
A.B球質(zhì)量為2 kg
B.B球質(zhì)量為6 kg
C.碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為20 J
D.碰撞是彈性碰撞,無(wú)機(jī)械能損失
7.A、B兩車與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,兩車僅在摩擦力作用下由運(yùn)動(dòng)到靜止,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.若兩車的初動(dòng)量相同,質(zhì)量大的滑行時(shí)間長(zhǎng)
B.若兩車的初動(dòng)能相同,質(zhì)量大的滑行時(shí)間長(zhǎng)
C.若兩車質(zhì)量相同,動(dòng)量大的滑行時(shí)間長(zhǎng)
D.若兩車質(zhì)量相同,動(dòng)能大的滑行時(shí)間長(zhǎng)
8.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的壘球,以25 m/s的水平速度飛向球棒,被球棒打擊后反向水平飛回,速度大小變?yōu)?5 m/s,設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01 s。下列說(shuō)法正確的是( )
A.球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為1 260 N
B.球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為360 N
C.球棒對(duì)壘球做的功為126 J
D.球棒對(duì)壘球做的功為36 J
9.如圖,兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),滑塊A的質(zhì)量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊B的質(zhì)量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是( )
A.A和B都向左運(yùn)動(dòng) B.A和B都靜止
C.A向左運(yùn)動(dòng),B向右運(yùn)動(dòng) D.A靜止,B向右運(yùn)動(dòng)
10.如圖所示,物塊A、B間拴接一個(gè)壓縮后被鎖定的彈簧,整個(gè)系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為2 kg?,F(xiàn)剪斷A、B間的細(xì)繩,解除對(duì)彈簧的鎖定,在A離開(kāi)擋板后,B物塊的v-t圖如圖所示,則可知( )
A.在A離開(kāi)擋板前,A、B系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,之后守恒
B.在A離開(kāi)擋板前,A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,之后不守恒
C.彈簧鎖定時(shí)其彈性勢(shì)能為9 J
D.若A的質(zhì)量為1 kg,在A離開(kāi)擋板后彈簧的最大彈性勢(shì)能為3 J
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共17分)
11.(5分)某同學(xué)在探究物體彈性碰撞的特點(diǎn)時(shí),先提出了如下假設(shè):兩個(gè)物體碰撞前后各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是不變的。為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè),該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置:先將彈性a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣尺寸大小的彈性b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次。
(1)在安裝斜槽軌道時(shí),要注意 。
(2)選擇彈性小球a、b時(shí),小球a、b的半徑ra、rb應(yīng)該滿足關(guān)系:ra______rb(填“>”或“=”或“<”)。
(3)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有以下哪些______。
A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
C.小球a、b離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行時(shí)間t
D.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離SOA、SOB、SOC
E.a(chǎn)球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
(4)圖2為測(cè)定未放被碰小球時(shí),小球a落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊,圖中給出了小球a落點(diǎn)附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為_(kāi)_____cm,由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),如果滿足等式_____,那么我們認(rèn)為在碰撞中系統(tǒng)的動(dòng)量是不變的。
12.(12分)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,導(dǎo)軌空腔內(nèi)不斷通入的壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。
(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟:
①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;
③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向;
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;
⑥先____________________,然后________________,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);
⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出理想的紙帶如圖乙所示;
⑧測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。
試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容。
(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字。
計(jì)算碰撞前m1v1+m2v2=________kgm/s;碰撞后m1v1′+m2v2′=________kgm/s。
計(jì)算碰撞前m1v+m2v=________kgm2/s2;碰撞后m1v′+m2v′=________kgm2/s2。
計(jì)算碰撞前+=________m/(skg);碰撞后+=________m/(skg)。
(3)通過(guò)以上計(jì)算可知,碰撞中的不變量應(yīng)是__________________________________________。
(4)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是________________________________________。
三、解答題(本題共4小題,共43分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須寫出數(shù)值和單位)
13.(8分)一質(zhì)量為M的航天器遠(yuǎn)離太陽(yáng)和行星,正以速度v0在太空中飛行,某時(shí)刻航天器接到加速的指令后,發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體,氣體向后噴出的速度大小為v1,求加速后航天器的速度大小。(v0 、v1均為相對(duì)同一參考系的速度)
14.(10分)質(zhì)量m的滑塊A靜止在光滑水平地面上,滑塊B以初速度為v0向右運(yùn)動(dòng),并與A發(fā)生碰撞。已知B的質(zhì)量是A的k(k取正整數(shù))倍。
(1)若滑塊A、B發(fā)生完全非彈性碰撞,求碰后B的速度;
(2)若滑塊A、B發(fā)生完全彈性碰撞,求碰撞后A、B的速度。
15.(12分)如圖所示,一對(duì)雜技演員(都視為質(zhì)點(diǎn))乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺,當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí),女演員在極短時(shí)間內(nèi)將男演員沿水平方向推出,然后自己剛好能回到高處A。求男演員落地點(diǎn)C與O點(diǎn)的水平距離x。已知男演員質(zhì)量m1和女演員質(zhì)量m2之比=2,秋千的質(zhì)量不計(jì),秋千的擺長(zhǎng)為R,C點(diǎn)比O點(diǎn)低5R。
16.(13分)如圖所示,質(zhì)量為m=1.0 kg的物塊A以v0=4.0 m/s速度沿粗糙水平面滑向靜止在水平面上質(zhì)量為M=2.0 kg的物塊B,物塊A和物塊B碰撞時(shí)間極短,碰后兩物塊粘在一起。已知物塊A和物塊B均可視為質(zhì)點(diǎn),兩物塊間的距離為L(zhǎng)=1.75 m,兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)物塊A和物塊B碰撞前的瞬間,物塊A的速度v的大小;
(2)物塊A和物塊B碰撞的過(guò)程中,物塊A對(duì)物塊B的沖量I;
(3)物塊A和物塊B碰撞的過(guò)程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。
2018-2019學(xué)年高二上學(xué)期第十六單元訓(xùn)練卷
物 理(一)答 案
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)是符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.【答案】A
【解析】據(jù)動(dòng)量定理得I合=Δp,即I合與Δp等大同向,A錯(cuò)誤,B、C正確;又I合=F合Δt,所以F合=,故F合越大,就越大,D正確。
2.【答案】A
【解析】雖然抽油的過(guò)程屬于船與油的內(nèi)力作用,但油的質(zhì)量發(fā)生了轉(zhuǎn)移,從前艙轉(zhuǎn)移到了后艙,相當(dāng)于人從船的一頭走到另一頭的過(guò)程,故A正確。
3.【答案】D
【解析】人在下落中接觸地面的瞬間速度不變,故跳在沙坑的動(dòng)量與跳在水泥地的動(dòng)量是相等的。故A錯(cuò)誤;人跳在沙坑的動(dòng)量與跳在水泥地的動(dòng)量是相等的,到人的動(dòng)量變成0,動(dòng)量的變化是相等的。故B錯(cuò)誤;人跳在沙坑的動(dòng)量與跳在水泥地的動(dòng)量變化是相等的,則由動(dòng)量定理mv=Ft可知,人受到的沖量也是相等的,但在沙坑中由于沙的緩沖,使減速時(shí)間延長(zhǎng),故人受到的沖力將小于人在地面上的沖力,故人跳到沙坑里要安全,故C錯(cuò)誤,D正確。
4.【答案】A
【解析】沖量I=Δp,從圖上看,甲、乙兩物體動(dòng)量變化的大小相同,所以沖量大小I1=I2。又因?yàn)闆_量I1=F1t1,I2=F2t2,t2>t1,所以F1>F2。
5.【答案】B
【解析】摩擦力對(duì)長(zhǎng)木板的沖量大小為2 Ns,則摩擦力對(duì)物體B的沖量大小也為2 Ns,根據(jù)動(dòng)量定理得:I=mBv0-mBv,代入數(shù)據(jù)解得:v=1 m/s,對(duì)長(zhǎng)木板用動(dòng)量定理,I=mAv,代入數(shù)據(jù)解得:mA=2 kg,故B正確。
6.【答案】B
【解析】根據(jù)圖象可知,A、B兩物體在2s末時(shí)刻發(fā)生碰撞,x﹣t圖象的斜率表示速度,則碰前A的速度為:vA=6-102m/s=-2m/s,B的速度為:vB=62m/s=3m/s。碰后的AB的速度為:v=22m/s=1m/s。根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:mAvA+mBvB=(mA+mB)v,解得:mB=6kg,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)能量守恒得,損失的機(jī)械能為:ΔE=12mAvA2+12mBvB2-12(mA+mB)v2,代入數(shù)據(jù)得:△E=30J,故C、D錯(cuò)誤。
7.【答案】CD
【解析】小車僅在摩擦力作用下由運(yùn)動(dòng)到靜止,故小車減速運(yùn)動(dòng)的加速度a=f/m=μg不變。若兩車的初動(dòng)量相同,即p=mv相等,那么,質(zhì)量大的初速度小,故滑行時(shí)間短,故A錯(cuò)誤;若兩車的初動(dòng)能相同,即Ek=12mv2相等,那么,質(zhì)量大的初速度小,故滑行時(shí)間短,故B錯(cuò)誤;若兩車質(zhì)量相同,動(dòng)量大的初速度大,故滑行時(shí)間長(zhǎng),故C正確;若兩車質(zhì)量相同,動(dòng)能大的初速度大,故滑行時(shí)間長(zhǎng),故D正確。
8.【答案】AC
【解析】設(shè)球棒對(duì)壘球的平均作用力為F,由動(dòng)量定理得t=m(vt-v0),取vt=45 m/s,則v0=-25 m/s,代入上式,得=1260 N,由動(dòng)能定理得W=mv-mv=126 J,選項(xiàng)A、C正確。
9.【答案】BC
【解析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程動(dòng)量守恒,以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,取水平向右方向?yàn)檎较颍鲎睬跋到y(tǒng)總動(dòng)量:P=mAvA+mBvB=m2v0+2m(-v0)=0,系統(tǒng)總動(dòng)量為0,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)量都是0;若碰撞為完全非彈性碰撞,則碰撞后二者的速度相等,都是0;若碰撞不是完全非彈性碰撞,則碰撞后二者的速度方向運(yùn)動(dòng)相反,即A向左運(yùn)動(dòng),B向右運(yùn)動(dòng),故B、C正確,A、D錯(cuò)誤。
10.【答案】ACD
【解析】在A離開(kāi)擋板前,由于擋板對(duì)A有作用力,所以A、B系統(tǒng)所受合外力不為零,則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒;離開(kāi)擋板之后,系統(tǒng)的合外力為零,動(dòng)量守恒,故A正確;在A離開(kāi)擋板前,擋板對(duì)A的作用力不做功,A、B及彈簧組成的系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中只有彈簧的彈力做功,機(jī)械能都守恒,故B錯(cuò)誤;解除對(duì)彈簧的鎖定后至A剛離開(kāi)擋板的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能釋放,全部轉(zhuǎn)化為B的動(dòng)能,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:Ep=12mBvB2,由圖象可知,vB=3m/s,解得:Ep=9J,故C正確。分析A離開(kāi)擋板后A、B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并結(jié)合圖象數(shù)據(jù)可知,彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)A、B的共同速度為v共=2m/s,根據(jù)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律,有:mBv0=(mA+vB)v共;Ep=12mBv02-12(mA+vB)v共2;聯(lián)立解得:E′p=3J,故D正確。
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共17分)
11.【答案】(1)使斜槽末端切線水平 (2) = (3)BD (4)46.42 maSOB=maSOA+maSOB
【解析】(1)小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),為保證小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),在安裝斜槽軌道時(shí),要注意使斜槽末端切線水平.
(2)若要保證兩球是對(duì)心碰撞,需要兩個(gè)球大小相同,則ra=rb.
(3)如果碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:mava=mava+mbvb′,小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同,它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,兩邊同乘以時(shí)間t,mavat=mavat+mbvb′t,則有:maSOB=maSOA+mbSOB,則實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)汕虻馁|(zhì)量、O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離sOA、sOB、sOC,故選BD;
(4)由圖示刻度尺可知,其分度值為1mm,O、B間的距離為46.42cm;由理論公式分析可知,實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為:maSOB=maSOA+mbSOB.
12.【答案】(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 放開(kāi)滑塊1 (2)0.620 0.618 1.24 0.742 6.45 9.72
(3)滑塊1、2碰撞前后的質(zhì)量與速度乘積的矢量和 (4)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦
【解析】 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開(kāi)滑塊1.
(2)碰撞前滑塊1的速度v1= m/s=2 m/s,m1v1=0.312 kgm/s=0.620 kgm/s
碰撞前滑塊2的速度v2=0,
碰撞后兩滑塊具有相同的速度v= m/s=1.2 m/s
m1v1′+m2v2′=(m1+m2)v=(0.310+0.205)1.2 kgm/s=0.618 kgm/s
m1v+m2v=1.24 kgm2/s2,m1v′+m2v′=0.742 kgm2/s2
+=6.45 m/(skg),+=9.72 m/(skg).
(3)通過(guò)以上計(jì)算可知,碰撞中的不變量應(yīng)是滑塊1、2碰撞前后的質(zhì)量與速度乘積的矢量和.
(4)計(jì)算結(jié)果不完全相等的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦.
三、解答題(本題共4小題,共43分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須寫出數(shù)值和單位)
13.【解析】設(shè)加速后航天器的速度大小為v,由動(dòng)量守恒定律有:
Mv0=-mv1+(M-m)v
解得 v=Mv0+mv1M-m
14.【解析】(1)若滑塊A、B發(fā)生完全非彈性碰撞,則滑塊B碰A后的兩者速度相同,設(shè)碰后兩者速度為v,據(jù)動(dòng)量守恒可得:kmv0=(m+km)v
解得:碰后B的速度v=kv0k+1
(2)若滑塊A、B發(fā)生完全彈性碰撞,設(shè)碰后A、B速度分別為vA、vB,則
由動(dòng)量守恒得:kmv0=kmvB+mvA
由機(jī)械能守恒得:12kmv02=12kmvB2+12mvA2
聯(lián)立解得:vA=2kv0k+1、vB=k-1k+1v0
15.【解析】設(shè)分離前男女演員在秋千最低點(diǎn)B的速度為v0,由機(jī)械能守恒定律有
(m1+m2)gR=(m1+m2)v
設(shè)剛分離時(shí)男演員速度的大小為v1,方向與v0相同;女演員速度的大小為v2,方向與v0 相反,由動(dòng)量守恒定律有
(m1+m2)v0=m1v1-m2v2
分離后,男演員做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)男演員從被推出到落在C點(diǎn)所需的時(shí)間為t,根據(jù)題給條件,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律4R=gt2,x=v1t。女演員剛好回到A點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得m2gR=m2v,已知m1=2m2,由以上各式可得x=8R。
16.【解析】(1)物塊A運(yùn)動(dòng)到和物塊B碰撞前的瞬間,根據(jù)動(dòng)能定理可知:-μmgL=mv2-mv
解得:v=3 m/s。
(2)以物塊A和物塊B為系統(tǒng),根據(jù)動(dòng)量守恒可知:mv=(m+M)v1
以物塊B為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)量定理可知:I=Mv1
解得:I=2 Ns,方向水平向右。
(3)以物塊A和物塊B為系統(tǒng),根據(jù)能量關(guān)系可知:ΔE=mv2-(m+M)v
解得:ΔE=3 J。
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