5.(2013高考福建理综第30题) (2)将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 。(填选项前的事母)
A. B. C. D.
答案:D
解析:由动量守恒定律,m v0=(M-m)v,解得v=,选项D正确。
4.(2013高考山东理综第38(2)题)(2)如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg,mB=1kg,mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
解析:因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰撞后瞬间A的速度大小为vA,C的速度大小为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得
mAv0= mAvA + mCvC, ①
A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得
mAvA+ mBv0= (mA) + mB vAB ②
A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足:vAB = vC。③
联立①②③式解得:vA=2m/s。
3.(2013高考江苏物理第12B题)(3)如题12C-2图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1m/ s。 A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0.2m/ s,求此时B的速度大小和方向。
(3)根据动量守恒
解得 vB=0.02m/ s。 离开空间站方向
2.(2013全国新课标理综II第35题)(2)(10分)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当AB速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动,假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,
(i)整个系统损失的机械能;
(ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
[命题意图]本题考查碰撞、弹性势能、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关知识点,意在考查考生综合运用知识解决问题的能力。
解析:(i)从A开始压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时,对AB与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得:m v0=2 m v1,①
此时B与C发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v2,系统损失的机械能为△E,对BC组成的系统,由动量守恒定律,mv1=2 m v2,②
由能量守恒定律,mv12=(2m) v22+△E ③ 联立解得:△E= mv02。
(ii)由②式可知,v2< v1,A将继续压缩弹簧,直至三者速度相同,设此时速度为v3,此时弹簧被压缩到最短。其弹性势能为Ep。由动量守恒定律,
m v0=3m v3,
由能量守恒定律,mv02-△E =(3m) v32+ Ep。
联立解得:弹簧被压缩到最短时的弹性势能Ep =mv02。。
1.(2013全国新课标理综1第35题)(2)(9分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d。现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短:当两木块都停止运动后,相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ. B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g.求A的初速度的大小。
解析:设在发生碰撞前的瞬间,木块A的速度大小为v;在碰撞后的瞬间,A和B的速度分别为v1和v2。在碰撞过程中,由能量守恒定律和动量守恒定律。得
mv2=mv12+·2mv22,mv=mv1+2mv2,
式中,以碰撞前木块A的速度方向为正。联立解得:v1=- v2/2.
设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2,由动能定理得
μmgd1=mv12。μ(2m)gd2=2mv22。
按题意有:d=d1+d2。
设A的初速度大小为v0,由动能定理得μmgd=mv02-mv2
联立解得:v0=。
17.考点透析:考察牛顿第二定律图像综合问题
答案:B
解析:人跳离瞬间由动量守恒可得,则人跳离小车后小车的速度为,符合条件的为B选项。
技巧点拨:动量守恒问题一定要选对系统和正方向,本题中选人和小车组成的系统以小车原运动方向为正,同时要注意本题中所给速度均为对地速度。如果为对车的速度还要进行相对转化。
17.(2012重庆)质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v-t图象为
10.(16分)解析:(1)小球A在坡道上只有重力做功机械能守恒,有 ①
解得 ②
(2)小球A、B在光滑台面上发生碰撞粘在一起速度为v,根据系统动量守恒得
③
离开平台后做平抛运动,在竖直方向有 ④
在水平方向有 ⑤
联立②③④⑤化简得
10、(2012 天津)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上固定有光滑坡道,坡道顶端局台面高也为h,坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求
(1)小球A刚滑至水平台面的速度VA
(2)A、B两球的质量之比ma:mb
9.(1)[考点]本题考查对动量变化量的理解及动量定理的应用,考查学生对一维矢量运算
[答案](1)2 12。
(1)解析:取竖直向上为正方向则初动量为负末动量为正,动量变化为kgm/s
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