課時訓練(第六章 第18節(jié) 研究動力學問題的三個基本點)(1)

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1、注：修改公式時請同時按下“ａlt+F９”，改完之后再同時按二者即可返回 第18節(jié) 研究動力學問題的三個基本點 一、選擇題 1。如圖所示,小車AB靜止于水平面上，A端固定一個輕質(zhì)彈簧，B端粘有橡皮泥.小車AB質(zhì)量為Ｍ,質(zhì)量為ｍ的木塊Ｃ放在小車上，CＢ相距為Ｌ,用細線將木塊連接于小車的A端并使彈簧壓縮。開始時小車AＢ與木塊C都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)燒斷細線，彈簧被釋放，使木塊離開彈簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起．所有摩擦均不計,對整個過程，以下說法正確的是（　　） A。整個系統(tǒng)機械能守恒 B.整個系統(tǒng)動量守恒 C．當木塊的速度最大時，小車的速度也最大 D．車AＢ向左運動的最大位移

2、等于L 解析：從彈簧被釋放，到木塊Ｃ與B端粘在一起,系統(tǒng)合外力為0,動量守恒．與B端橡皮泥粘在一起的過程中能量損失最大，故A項錯，Ｂ項對；根據(jù)平均動量守恒,木塊的速度最大時,小車的速度也最大Ｍx１＝mx2，ｘ2＝L,x１=Ｌ,C、D兩項對. 答案：BCD 2．如圖所示，質(zhì)量相等的兩個滑塊位于光滑水平桌面上。其中,彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計;滑塊Ｍ以初速度v0向右運動，它與擋板P碰撞（不粘連）后開始壓縮彈簧，最后,滑塊N以速度v0向右運動。在此過程中以下說法錯誤的是( 　) A．M的速度等于零時，彈簧的彈性勢能最大 B．M與N具有相同速度時，兩

3、滑塊動能之和最小 C.M的速度為時，彈簧的彈性勢能最大 D．M的速度為時，彈簧的長度最短 解析：兩滑塊質(zhì)量相等，當速度相等時彈簧彈性勢能最大，彈簧長度最短，兩物塊動能最小，故B、C、D三項正確. 答案:A 3．如圖所示,A、B兩個木塊用輕彈簧相連接,它們靜止在光滑水平桌面上,Ａ和B的質(zhì)量分別是99ｍ和100m,一顆質(zhì)量為ｍ的子彈以速度v0水平射入木塊A內(nèi)沒有穿出,則在以后的過程中彈簧彈性勢能的最大值為(　?。? A。 　B。 Ｃ. D。 解析：子彈射入木塊Ａ，子彈、木塊以及彈簧組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力,因此動量守恒，mｖ0＝1０0mv1＝2０0mｖ2，故彈簧彈性勢能的

4、最大值Ｅp＝×100ｍv-×200mv=． 答案：Ａ 4。物體A和B用輕繩相連掛在輕彈簧下靜止不動，如圖甲所示．A的質(zhì)量為ｍ，B的質(zhì)量為M.當連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時的速度大小為ｖ,這時物體B的下落速度大小為u，如圖乙所示。在這段時間里，彈簧的彈力對物體Ａ的沖量為（　　） A. mu 　B. mv－Ｍu C。 mｖ＋Mu D。 ｍv＋mu 解析：對物體A應用動量定理,取向上的方向為正方向，在這個過程中彈簧的彈力對物體A的沖量為IＮ，則：IＮ－mgt= ｍｖ,對物體Ｂ應用動量定理，取豎直向下的方向為正方向，則：Mｇｔ=Mu，由兩式求出IN＝mv+ｍu，故D

5、項正確. 答案:D 5．質(zhì)量相等的A、Ｂ兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上,當用擋板擋住小球A而只釋放小球Ｂ時，B球被彈出落于距桌邊為s的水平地面，如圖所示，當用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板,將A、B同時釋放,B球的落地點距離桌邊為（ ?。? A。s/2 B.s C．s Ｄ。s 解析：第一次Ep= mv，ｓ=vBt,第二次兩球動量守恒，動量大小相等，動能相等，故Ｅｐ=２×mvＢ′2,s′=vB′t.故s′＝vＢ′t＝ｖＢt＝ｓ，故Ｄ項正確． 答案：D 6.（密碼改編）兩質(zhì)量分別為M1和Ｍ2的劈Ａ和B，高度相同，放在光滑水平面上,A和B的傾斜面都是光滑曲

6、面，曲面下端與水平面相切，如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊位于劈Ａ的傾斜面上,距水平面的高度為h。物塊從靜止滑下，然后又滑上劈B．則物塊在Ｂ上能夠達到的最大高度為( ） A．h　 B． C?！?D. 解析:設物塊到達劈A的底端時,物塊和A的速度大小分別為v和V,由機械能守恒和動量守恒得 mｇｈ=ｍｖ2＋M1V2　① Ｍ1V＝mv?、? 設物塊在劈B上達到的最大高度為h′,此時物塊和B的共同速度為Ｖ′， 由機械能守恒和動量守恒得 mgh′+(Ｍ２+m)V′２＝mv2?、? mv=（M２+m)V′ ④ 聯(lián)立①②③④式得ｈ′＝h，故D項正確。 答案:D 7．如圖所示，物體A靜止在

7、光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向Ａ運動并與彈簧發(fā)生碰撞．Ａ、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是(　 ） A．Ａ開始運動時 B。Ａ的速度等于v時 C．B的速度等于零時 D。A和Ｂ的速度相等時 解析:A、B兩物體碰撞過程中動量守恒，當A、B兩物體速度相等時，系統(tǒng)動能損失最大，損失的動能轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能. 答案:D 8.（密碼原創(chuàng)）如圖所示，半圓形軌道置于光滑地面上，一個質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的光滑半圓軌道上邊緣處由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重力的2．5倍,則半圓形軌道的質(zhì)量是(　?。? A。2

8、m 　B.2.5ｍ 　C.3m　 D。5?。? 解析:在軌道最低點ＦN－ｍg＝，v＝，故鐵塊動能為Eｋ1=,由機械能守恒得E=Ek1＋Ek2,且E＝mgＲ，故Ek２=．又動量守恒p1=ｐ2＝ ｍv，故M==3m,故Ｃ項正確． 答案:C 二、非選擇題 9.如圖所示,在光滑的水平面上放著一個質(zhì)量為Ｍ=0.39 ｋg的木塊（可視為質(zhì)點),在木塊正上方1 ｍ處有一個固定懸點O，在懸點Ｏ和木塊之間連接一根長度為1?。淼妮p繩（輕繩不可伸長）．有一顆質(zhì)量為m＝0.01　ｋg的子彈以400 ｍ/ｓ的速度水平射入木塊并留在其中，隨后木塊開始繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動.ｇ?。? m/s2.求： （1

9、)當木塊剛離開水平面時的速度； (2）當木塊到達最高點時輕繩對木塊的拉力為多大? 解析：（１)設子彈射入木塊后共同速度為v，則 ｍv0=（M+m)v　① 所以ｖ=＝ m/ｓ＝10 m/s.?、? （2）設木塊在最高點速度為ｖ1，繩子對木塊拉力為Ｆ，由機械能守恒得 （M＋m)v2=(M＋ｍ)v+（M＋m）g·2L ④ 由牛頓定律得 F＋(M+m）g＝（M+m） ⑤ 由④⑤式聯(lián)立解得，F(xiàn)=20 N． ⑥ 答案：(1）10 m／s (２)２0 N １０．(密碼改編）如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量Ｍ=1.0 kg的小車，小車右端有一個質(zhì)量m=０．9０ kg　的滑塊，滑塊與小車左

10、端的擋板之間用輕彈簧相連接，滑塊與車的上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0．20,車和滑塊一起以v1＝１０　m/s的速度向右做勻速直線運動，此時彈簧為原長．質(zhì)量m０＝０。10 kg的子彈,以v0＝5０ ｍ/s的速度水平向左射入滑塊而沒有穿出，設子彈射入滑塊的時間極短，彈簧的最大壓縮量ｄ=0。５0 ｍ，重力加速度ｇ=１0 ｍ/s2，求: （１）子彈與滑塊剛好相對靜止的瞬間,子彈與滑塊共同速度的大小和方向； （２）彈簧壓縮到最短時，小車的速度大小和彈簧的彈性勢能以及滑塊與小車摩擦過程中產(chǎn)生的熱量。 解析：(1）設子彈和滑塊相對靜止時共同速度為v,取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律 ｍv1－m0v０=(m+ｍ0）ｖ 解得：v＝４　m/ｓ，方向水平向右． （2）設彈簧壓縮到最短時它們的共同速度為v′ 據(jù)動量守恒定律Mｖ1＋(ｍ＋m0)v＝（M＋m＋m０)v′ 解得v′＝7 m/s。 設滑塊與小車摩擦產(chǎn)生的熱量為Q,彈簧的最大彈性勢能為Ep，根據(jù)能量守恒有： Mｖ＋（ｍ+m0）ｖ2=（M+m+ｍ0)ｖ′2+Q＋Ep 又Q＝μ（m＋m0)gd=0。20×（0．90＋0．10）×10×０。50 J＝１.0　J。 解得Eｐ＝８．0　J. 答案:（1）4　m/s,方向水平向右　(2)7?。?ｓ 8。０ Ｊ　1。0 Ｊ 文中如有不足，請您見諒！ 5 / 5