人教版高二物理选修3-5《动量守恒定律应用》精选习题(包含答案).docVIP

人教版高二物理选修3-5《动量守恒定律的应用》精选习题 一、解答题 1．在光滑水平地面上放有一质量为带光滑弧形槽的小车，—个质量为的小铁块以速度沿水平槽口滑去，如图所示，求： (1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度 (设不会从左端滑离)． (2)铁块到最大高度时，小车的速度大小． (3)当铁块从右端脱离小车时，铁块和小车的速度分别是多少? 2．如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为2m平板车C，在车上的左端放有一质量为m的小木块B，在小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内、半径为r的光滑圆形轨道，轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。现有一块质量也为m的小木块A从图中圆形轨道的位置处由静止释放，然后，滑行到车上立即与小木块B发生碰撞，碰撞后两木块立即粘在一起向右在动摩擦因数为的平板车上滑行，并与固定在平板车上的水平轻质小弹簧发生作用而被弹回，最后两个木块又回到小车的最左端与车保持相对静止，重力加速度为g，求： (1)小木块A滑到轨道最点低时，对圆形轨道的压力； (2)A、B两小木块在平板车上滑行的总路程。 3．如图所示， 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道， 水平且足够长， 是四分之一个圆周，且其下端与相切．质量为的带正电小球静止在水平轨道上，质量为的带正电小球从上距水平轨道高为处由静止释放，在球进入水平轨道之前，由于、两球相距较远，相互作用力可认为是零， 球进入水平轨道后， 、两球间相互作用视为静电作用．带电小球均可视为质点．已知、两球始终没有接触．重力加速度为．求： （1）、两球相距最近时， 球的速度． （2）、两球系统的电势能最大值． （3）、两球最终的速度、的大小． 4．一轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的小物块P接触但不连接．AB是水平轨道，质量也为m的小物块Q静止在B点，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5．初始时PB间距为4l，弹簧处于压缩状态．释放P，P开始运动，脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D，己知重力加速度g，求： （1）粘合体在B点的速度． （2）初始时弹簧的弹性势能． 5．如图所示，水平放置的弹簧左端固定，小物块（可视为质点）置于水平桌面上的点，并与弹簧右端接触，此时弹簧处于原长．现用水平向左的推力将缓慢地推至点，此时弹簧的弹性势能为．撤去推力后， 沿桌面滑上一个停在光滑水平地面上的长木板上，己知、的质量分别为、， 、间的距离， 距桌子边缘的距离， 与桌面及与间的动摩擦因数都为， 取，求： （1）要使在长木板上不滑出去，长木板至少多长？ （2）若长木板的长度为，则滑离木板时， 和的速度各为多大? 6．如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接． 、两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点．已知圆形轨道的半径，滑块的质量．滑块的质量，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度，重力加速度取，空气阻力可忽略不计．求： （1）、两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小． （2）滑块被弹簧弹开时的速度大小． （3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能． 7．如图所示，高的赛台固定于地面上，其上表面光滑；质量、高、长的小车紧靠赛台右侧面（不粘连），放置于光滑水平地面上．质量的小物块从赛台顶点由静止释放，经过点的小曲面无损失机械能的滑上水平面，再滑上小车的左端．已知小物块与小车上表面的动摩擦因数， 取． （）求小物块滑上小车左端时的速度． （）如果小物块没有从小车上滑脱，求小车最短长度． （）若小车长，在距离小车右端处固定有车面等高的竖直挡板（见下图），小车碰上挡板后立即停止不动，讨论小物块在小车上运动过程中，克服摩擦力做功与的关系． 8．如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为．斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上．将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放，A与B相碰．已知重力加速度为，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求： （1）弹簧的劲度系数； （2）若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力恰好为零，求C对挡板D压力的最大值． （3）若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零．已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为，求相