
一、高考真題匯編的意義。1、增強高考考生的復習動力和信心;2、提高高考考生的復習效率;3、加深考生對知識點的理解和掌握。
二、高考真題匯編的內容。1、高考試題收錄,涵蓋了考試的各個學科;2、答案解析,加深知識點理解和掌握;3、復習指導,提高復習效率。
三、高考真題匯編的重要性。高考真題匯編不僅可以提高考生的復習動力和信心,增強考生的復習效率,為高考復習提供了有力的支持。
最近5年(20-24年)高考物理真題匯編
專題11 動量守恒定律
考點01 動量守恒定律及應用
1.(2021·全國)如圖,光滑水平地面上有一小車,一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連,另一端與滑塊相連,滑塊與車廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動車廂使彈簧壓縮,撤去推力時滑塊在車廂底板上有相對滑動。在地面參考系(可視為慣性系)中,從撤去推力開始,小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)( )
A.動量守恒,機械能守恒
B.動量守恒,機械能不守恒
C.動量不守恒,機械能守恒
D.動量不守恒,機械能不守恒
2.(多選)(2021·山東)如圖所示,載有物資的熱氣球靜止于距水平地面H的高處,現(xiàn)將質量為m的物資以相對地面的速度水平投出,落地時物資與熱氣球的距離為d。已知投出物資后熱氣球的總質量為M,所受浮力不變,重力加速度為g,不計阻力,以下判斷正確的是( )
A.投出物資后熱氣球做勻加速直線運動
B.投出物資后熱氣球所受合力大小為
C. D.
4.(多選)(2021·湖南)如圖(a),質量分別為mA、mB的A、B兩物體用輕彈簧連接構成一個系統(tǒng),外力作用在A上,系統(tǒng)靜止在光滑水平面上(B靠墻面),此時彈簧形變量為。撤去外力并開始計時,A、B兩物體運動的圖像如圖(b)所示,表示0到時間內的圖線與坐標軸所圍面積大小,、分別表示到時間內A、B的圖線與坐標軸所圍面積大小。A在時刻的速度為。下列說法正確的是( )
A.0到時間內,墻對B的沖量等于mAv0
B. mA > mB
C.B運動后,彈簧的最大形變量等于
D.
5.(多選)(2020·全國)水平冰面上有一固定的豎直擋板,一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上,他把一質量為4.0 kg的靜止物塊以大小為5.0 m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板,運動員獲得退行速度;物塊與擋板彈性碰撞,速度反向,追上運動員時,運動員又把物塊推向擋板,使其再一次以大小為5.0 m/s的速度與擋板彈性碰撞??偣步?jīng)過8次這樣推物塊后,運動員退行速度的大小大于5.0 m/s,反彈的物塊不能再追上運動員。不計冰面的摩擦力,該運動員的質量可能為( )
A.48 kgB.53 kgC.58 kgD.63 kg
6.(多選)(2022·北京)質量為和的兩個物體在光滑水平面上正碰,其位置坐標x隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是( )
A.碰撞前的速率大于的速率B.碰撞后的速率大于的速率
C.碰撞后的動量大于的動量D.碰撞后的動能小于的動能
7.(2021·浙江)在爆炸實驗基地有一發(fā)射塔,發(fā)射塔正下方的水平地面上安裝有聲音記錄儀。爆炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射,上升到空中最高點時炸裂成質量之比為2:1、初速度均沿水平方向的兩個碎塊。遙控器引爆瞬開始計時,在5s末和6s末先后記錄到從空氣中傳來的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s,忽略空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.兩碎塊的位移大小之比為1:2B.爆炸物的爆炸點離地面高度為80m
C.爆炸后質量大的碎塊的初速度為68m/sD.爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340m
8.(2022·全國甲卷·23)利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究.讓質量為m1的滑塊A與質量為m2的靜止滑塊B在水平氣墊導軌上發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,比較碰撞后A和B的速度大小v1和v2,進而分析碰撞過程是否為彈性碰撞.完成下列填空:
(1)調節(jié)導軌水平;
(2)測得兩滑塊的質量分別為0.510 kg和0.304 kg.要使碰撞后兩滑塊運動方向相反,應選取質量為________ kg的滑塊作為A;
(3)調節(jié)B的位置,使得A與B接觸時,A的左端到左邊擋板的距離s1與B的右端到右邊擋板的距離s2相等;
(4)使A以一定的初速度沿氣墊導軌運動,并與B碰撞,分別用傳感器記錄A和B從碰撞時刻開始到各自撞到擋板所用的時間t1和t2;
(5)將B放回到碰撞前的位置,改變A的初速度大小,重復步驟(4).多次測量的結果如下表所示;
(6)表中的k2=________(保留2位有效數(shù)字);
(7)eq \f(v1,v2)的平均值為______(保留2位有效數(shù)字);
(8)理論研究表明,對本實驗的碰撞過程,是否為彈性碰撞可由eq \f(v1,v2)判斷.若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞,則eq \f(v1,v2)的理論表達式為__________________(用m1和m2表示),本實驗中其值為________________(保留2位有效數(shù)字),若該值與(7)中結果間的差別在允許范圍內,則可認為滑塊A與滑塊B在導軌上的碰撞為彈性碰撞.
考點02 動量和能量
1.(2022·湖南)1932年,查德威克用未知射線轟擊氫核,發(fā)現(xiàn)這種射線是由質量與質子大致相等的中性粒子(即中子)組成。如圖,中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核,碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。設碰撞為彈性正碰,不考慮相對論效應,下列說法正確的是( )
A.碰撞后氮核的動量比氫核的小B.碰撞后氮核的動能比氫核的小
C.大于D.大于
2.(2020·北京)在同一豎直平面內,3個完全相同的小鋼球(1號、2號、3號)懸掛于同一高度;靜止時小球恰能接觸且懸線平行,如圖所示。在下列實驗中,懸線始終保持繃緊狀態(tài),碰撞均為對心正碰。以下分析正確的是( )
A.將1號移至高度釋放,碰撞后,觀察到2號靜止、3號擺至高度。若2號換成質量不同的小鋼球,重復上述實驗,3號仍能擺至高度
B.將1、2號一起移至高度釋放,碰撞后,觀察到1號靜止,2、3號一起擺至高度,釋放后整個過程機械能和動量都守恒
C.將右側涂膠的1號移至高度釋放,1、2號碰撞后粘在一起,根據(jù)機械能守恒,3號仍能擺至高度
D.將1號和右側涂膠的2號一起移至高度釋放,碰撞后,2、3號粘在一起向右運動,未能擺至高度,釋放后整個過程機械能和動量都不守恒
3.(2020·全國)甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動,甲追上乙,并與乙發(fā)生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖中實線所示。已知甲的質量為1kg,則碰撞過程兩物塊損失的機械能為( )
A.3 JB.4 JC.5 JD.6 J
4.(2023·全國)如圖,水平桌面上固定一光滑U型金屬導軌,其平行部分的間距為,導軌的最右端與桌子右邊緣對齊,導軌的電阻忽略不計。導軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強磁場,磁感應強度大小為。一質量為、電阻為、長度也為的金屬棒P靜止在導軌上。導軌上質量為的絕緣棒Q位于P的左側,以大小為的速度向P運動并與P發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間很短。碰撞一次后,P和Q先后從導軌的最右端滑出導軌,并落在地面上同一地點。P在導軌上運動時,兩端與導軌接觸良好,P與Q始終平行。不計空氣阻力。求
(1)金屬棒P滑出導軌時的速度大?。?br>(2)金屬棒P在導軌上運動過程中產(chǎn)生的熱量;
(3)與P碰撞后,絕緣棒Q在導軌上運動的時間。
5.(2023·遼寧)如圖,質量m1= 1kg的木板靜止在光滑水平地面上,右側的豎直墻面固定一勁度系數(shù)k = 20N/m的輕彈簧,彈簧處于自然狀態(tài)。質量m2= 4kg的小物塊以水平向右的速度滑上木板左端,兩者共速時木板恰好與彈簧接觸。木板足夠長,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ = 0.1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。彈簧始終處在彈性限度內,彈簧的彈性勢能Ep與形變量x的關系為。取重力加速度g = 10m/s2,結果可用根式表示。
(1)求木板剛接觸彈簧時速度v的大小及木板運動前右端距彈簧左端的距離x1;
(2)求木板與彈簧接觸以后,物塊與木板之間即將相對滑動時彈簧的壓縮量x2及此時木板速度v2的大??;
(3)已知木板向右運動的速度從v2減小到0所用時間為t0。求木板從速度為v2時到之后與物塊加速度首次相同時的過程中,系統(tǒng)因摩擦轉化的內能?U(用t表示)。
6.(2023·浙江)為了探究物體間碰撞特性,設計了如圖所示的實驗裝置。水平直軌道AB、CD和水平傳送帶平滑無縫連接,兩半徑均為的四分之一圓周組成的豎直細圓弧管道DEF與軌道CD和足夠長的水平直軌道FG平滑相切連接。質量為3m的滑塊b與質量為2m的滑塊c用勁度系數(shù)的輕質彈簧連接,靜置于軌道FG上?,F(xiàn)有質量的滑塊a以初速度從D處進入,經(jīng)DEF管道后,與FG上的滑塊b碰撞(時間極短)。已知傳送帶長,以的速率順時針轉動,滑塊a與傳送帶間的動摩擦因數(shù),其它摩擦和阻力均不計,各滑塊均可視為質點,彈簧的彈性勢能(x為形變量)。
(1)求滑塊a到達圓弧管道DEF最低點F時速度大小vF和所受支持力大小FN;
(2)若滑塊a碰后返回到B點時速度,求滑塊a、b碰撞過程中損失的機械能;
(3)若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住,求碰撞后彈簧最大長度與最小長度之差。
7.(2023·湖南)如圖,質量為的勻質凹槽放在光滑水平地面上,凹槽內有一個半橢圓形的光滑軌道,橢圓的半長軸和半短軸分別為和,長軸水平,短軸豎直.質量為的小球,初始時刻從橢圓軌道長軸的右端點由靜止開始下滑.以初始時刻橢圓中心的位置為坐標原點,在豎直平面內建立固定于地面的直角坐標系,橢圓長軸位于軸上。整個過程凹槽不翻轉,重力加速度為。
(1)小球第一次運動到軌道最低點時,求凹槽的速度大小以及凹槽相對于初始時刻運動的距離;
(2)在平面直角坐標系中,求出小球運動的軌跡方程;
(3)若,求小球下降高度時,小球相對于地面的速度大?。ńY果用及表示)。
8.(2023·湖北)如圖所示,空間存在磁感應強度大小為B、垂直于xOy平面向里的勻強磁場。t = 0時刻,一帶正電粒子甲從點P(2a,0)沿y軸正方向射入,第一次到達點O時與運動到該點的帶正電粒子乙發(fā)生正碰。碰撞后,粒子甲的速度方向反向、大小變?yōu)榕銮暗?倍,粒子甲運動一個圓周時,粒子乙剛好運動了兩個圓周。己知粒子甲的質量為m,兩粒子所帶電荷量均為q。假設所有碰撞均為彈性正碰,碰撞時間忽略不計,碰撞過程中不發(fā)生電荷轉移,不考慮重力和兩粒子間庫侖力的影響。求:
(1)第一次碰撞前粒子甲的速度大小;
(2)粒子乙的質量和第一次碰撞后粒子乙的速度大小;
(3)時刻粒子甲、乙的位置坐標,及從第一次碰撞到的過程中粒子乙運動的路程。(本小問不要求寫出計算過程,只寫出答案即可)
9.(2023·全國)如圖,一豎直固定的長直圓管內有一質量為M的靜止薄圓盤,圓盤與管的上端口距離為l,圓管長度為。一質量為的小球從管的上端口由靜止下落,并撞在圓盤中心,圓盤向下滑動,所受滑動摩擦力與其所受重力大小相等。小球在管內運動時與管壁不接觸,圓盤始終水平,小球與圓盤發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求
(1)第一次碰撞后瞬間小球和圓盤的速度大?。?br>(2)在第一次碰撞到第二次碰撞之間,小球與圓盤間的最遠距離;
(3)圓盤在管內運動過程中,小球與圓盤碰撞的次數(shù)。
10.(2023·浙江1月)一游戲裝置豎直截面如圖所示,該裝置由固定在水平地面上傾角的直軌道、螺旋圓形軌道,傾角的直軌道、水平直軌道組成,除段外各段軌道均光滑,且各處平滑連接。螺旋圓形軌道與軌道、相切于處.凹槽底面水平光滑,上面放有一無動力擺渡車,并緊靠在豎直側壁處,擺渡車上表面與直軌道下、平臺位于同一水平面。已知螺旋圓形軌道半徑,B點高度為,長度,長度,擺渡車長度、質量。將一質量也為的滑塊從傾斜軌道上高度處靜止釋放,滑塊在段運動時的阻力為其重力的0.2倍。(擺渡車碰到豎直側壁立即靜止,滑塊視為質點,不計空氣阻力,,)
(1)求滑塊過C點的速度大小和軌道對滑塊的作用力大??;
(2)擺渡車碰到前,滑塊恰好不脫離擺渡車,求滑塊與擺渡車之間的動摩擦因數(shù);
(3)在(2)的條件下,求滑塊從G到J所用的時間。
11.(2022·天津)冰壺是冬季奧運會上非常受歡迎的體育項目。如圖所示,運動員在水平冰面上將冰壺A推到M點放手,此時A的速度,勻減速滑行到達N點時,隊友用毛刷開始擦A運動前方的冰面,使A與間冰面的動摩擦因數(shù)減小,A繼續(xù)勻減速滑行,與靜止在P點的冰壺B發(fā)生正碰,碰后瞬間A、B的速度分別為和。已知A、B質量相同,A與間冰面的動摩擦因數(shù),重力加速度取,運動過程中兩冰壺均視為質點,A、B碰撞時間極短。求冰壺A
(1)在N點的速度的大?。?br>(2)與間冰面的動摩擦因數(shù)。
12.(2022·海南)有一個角度可變的軌道,當傾角為時,A恰好勻速下滑,現(xiàn)將傾角調為,從高為h的地方從靜止下滑,過一段時間無碰撞地進入光滑水平面,與B發(fā)生彈性正碰,B被一根繩子懸掛,與水平面接觸但不擠壓,碰后B恰好能做完整的圓周運動,已知A的質量是B質量的3倍,求:
①A與軌道間的動摩擦因數(shù);
②A與B剛碰完B的速度大?。?br>③繩子的長度L。
13.(2022·湖北)打樁機是基建常用工具。某種簡易打樁機模型如圖所示,重物A、B和C通過不可伸長的輕質長繩跨過兩個光滑的等高小定滑輪連接,C與滑輪等高(圖中實線位置)時,C到兩定滑輪的距離均為L。重物A和B的質量均為m,系統(tǒng)可以在如圖虛線位置保持靜止,此時連接C的繩與水平方向的夾角為60°。某次打樁時,用外力將C拉到圖中實線位置,然后由靜止釋放。設C的下落速度為時,與正下方質量為2m的靜止樁D正碰,碰撞時間極短,碰撞后C的速度為零,D豎直向下運動距離后靜止(不考慮C、D再次相碰)。A、B、C、D均可視為質點。
(1)求C的質量;
(2)若D在運動過程中受到的阻力F可視為恒力,求F的大小;
(3)撤掉樁D,將C再次拉到圖中實線位置,然后由靜止釋放,求A、B、C的總動能最大時C的動能。
14.(2022·浙江)如圖所示,在豎直面內,一質量m的物塊a靜置于懸點O正下方的A點,以速度v逆時針轉動的傳送帶MN與直軌道AB、CD、FG處于同一水平面上,AB、MN、CD的長度均為l。圓弧形細管道DE半徑為R,EF在豎直直徑上,E點高度為H。開始時,與物塊a相同的物塊b懸掛于O點,并向左拉開一定的高度h由靜止下擺,細線始終張緊,擺到最低點時恰好與a發(fā)生彈性正碰。已知,,,,,物塊與MN、CD之間的動摩擦因數(shù),軌道AB和管道DE均光滑,物塊a落到FG時不反彈且靜止。忽略M、B和N、C之間的空隙,CD與DE平滑連接,物塊可視為質點,取。
(1)若,求a、b碰撞后瞬時物塊a的速度的大??;
(2)物塊a在DE最高點時,求管道對物塊的作用力與h間滿足的關系;
(3)若物塊b釋放高度,求物塊a最終靜止的位置x值的范圍(以A點為坐標原點,水平向右為正,建立x軸)。
15.(2022·廣東)某同學受自動雨傘開傘過程的啟發(fā),設計了如圖所示的物理模型。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊,初始時它們處于靜止狀態(tài)。當滑塊從A處以初速度為向上滑動時,受到滑桿的摩擦力f為,滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞,帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。已知滑塊的質量,滑桿的質量,A、B間的距離,重力加速度g取,不計空氣阻力。求:
(1)滑塊在靜止時和向上滑動的過程中,桌面對滑桿支持力的大小和;
(2)滑塊碰撞前瞬間的速度大小v1;
(3)滑桿向上運動的最大高度h。
16.(2022·河北)如圖,光滑水平面上有兩個等高的滑板A和B,質量分別為和,A右端和B左端分別放置物塊C、D,物塊質量均為,A和C以相同速度向右運動,B和D以相同速度向左運動,在某時刻發(fā)生碰撞,作用時間極短,碰撞后C與D粘在一起形成一個新滑塊,A與B粘在一起形成一個新滑板,物塊與滑板之間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小取。
(1)若,求碰撞后瞬間新物塊和新滑板各自速度的大小和方向;
(2)若,從碰撞后到新滑塊與新滑板相對靜止時,求兩者相對位移的大小。
17.(2022·全國)如圖(a),一質量為m的物塊A與輕質彈簧連接,靜止在光滑水平面上:物塊B向A運動,時與彈簧接觸,到時與彈簧分離,第一次碰撞結束,A、B的圖像如圖(b)所示。已知從到時間內,物塊A運動的距離為。A、B分離后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,與一直在水平面上運動的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面,達到的最高點與前一次相同。斜面傾角為,與水平面光滑連接。碰撞過程中彈簧始終處于彈性限度內。求
(1)第一次碰撞過程中,彈簧彈性勢能的最大值;
(2)第一次碰撞過程中,彈簧壓縮量的最大值;
(3)物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)。
18.(2021·海南)如圖,一長木板在光滑的水平面上以速度v0向右做勻速直線運動,將一小滑塊無初速地輕放在木板最右端。已知滑塊和木板的質量分別為m和2m,它們之間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。
(1)滑塊相對木板靜止時,求它們的共同速度大?。?br>(2)某時刻木板速度是滑塊的2倍,求此時滑塊到木板最右端的距離;
(3)若滑塊輕放在木板最右端的同時,給木板施加一水平向右的外力,使得木板保持勻速直線運動,直到滑塊相對木板靜止,求此過程中滑塊的運動時間以及外力所做的功。
19.(2021·湖北)如圖所示,一圓心為O、半徑為R的光滑半圓弧軌道固定在豎直平面內,其下端與光滑水平面在Q點相切。在水平面上,質量為m的小物塊A以某一速度向質量也為m的靜止小物塊B運動。A、B發(fā)生正碰后,B到達半圓弧軌道最高點時對軌道壓力恰好為零,A沿半圓弧軌道運動到與O點等高的C點時速度為零。已知重力加速度大小為g,忽略空氣阻力。
(1)求B從半圓弧軌道飛出后落到水平面的位置到Q點的距離;
(2)當A由C點沿半圓弧軌道下滑到D點時,OD與OQ夾角為θ,求此時A所受力對A做功的功率;
(3)求碰撞過程中A和B損失的總動能。
20.(2021·遼寧)如圖所示,在x>0區(qū)域內存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場;在x0)的粒子甲從點S(-a,0)由靜止釋放,進入磁場區(qū)域后,與靜止在點P(a,a)、質量為的中性粒子乙發(fā)生彈性正碰,且有一半電量轉移給粒子乙。(不計粒子重力及碰撞后粒子間的相互作用,忽略電場、磁場變化引起的效應)
(1)求電場強度的大小E;
(2)若兩粒子碰撞后,立即撤去電場,同時在x≤0區(qū)域內加上與x>0區(qū)域內相同的磁場,求從兩粒子碰撞到下次相遇的時間△t;
(3)若兩粒子碰撞后,粒子乙首次離開第一象限時,撤去電場和磁場,經(jīng)一段時間后,在全部區(qū)域內加上與原x>0區(qū)域相同的磁場,此后兩粒子的軌跡恰好不相交,求這段時間內粒子甲運動的距離L。
21.(2021·天津)一玩具以初速度從水平地面豎直向上拋出,達到最高點時,用遙控器將玩具內壓縮的輕彈簧彈開,該玩具沿水平方向分裂成質量之比為1∶4的兩部分,此時它們的動能之和與玩具從地面拋出時的動能相等。彈簧彈開的時間極短,不計空氣阻力。求
(1)玩具上升到最大高度時的速度大??;
(2)兩部分落地時速度大小之比。
22.(2021·北京)如圖所示,小物塊A、B的質量均為m = 0.10 kg,B靜止在軌道水平段的末端。A以水平速度v0與B碰撞,碰后兩物塊粘在一起水平拋出。拋出點距離水平地面的豎直高度為h = 0.45 m,兩物塊落地點距離軌道末端的水平距離為s = 0.30 m,取重力加速度g = 10 m/s2。求:
(1)兩物塊在空中運動的時間t;
(2)兩物塊碰前A的速度v0的大??;
(3)兩物塊碰撞過程中損失的機械能。
23.(2021·浙江)如圖所示,水平地面上有一高的水平臺面,臺面上豎直放置傾角的粗糙直軌道、水平光滑直軌道、四分之一圓周光滑細圓管道和半圓形光滑軌道,它們平滑連接,其中管道的半徑、圓心在點,軌道的半徑、圓心在點,、D、和F點均處在同一水平線上。小滑塊從軌道上距臺面高為h的P點靜止下滑,與靜止在軌道上等質量的小球發(fā)生彈性碰撞,碰后小球經(jīng)管道、軌道從F點豎直向下運動,與正下方固定在直桿上的三棱柱G碰撞,碰后速度方向水平向右,大小與碰前相同,最終落在地面上Q點,已知小滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù),,。
(1)若小滑塊的初始高度,求小滑塊到達B點時速度的大?。?br>(2)若小球能完成整個運動過程,求h的最小值;
(3)若小球恰好能過最高點E,且三棱柱G的位置上下可調,求落地點Q與F點的水平距離x的最大值。
24.(2021·廣東)算盤是我國古老的計算工具,中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動,使用前算珠需要歸零,如圖所示,水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置,甲靠邊框b,甲、乙相隔,乙與邊框a相隔,算珠與導桿間的動摩擦因數(shù)?,F(xiàn)用手指將甲以的初速度撥出,甲、乙碰撞后甲的速度大小為,方向不變,碰撞時間極短且不計,重力加速度g取。
(1)通過計算,判斷乙算珠能否滑動到邊框a;
(2)求甲算珠從撥出到停下所需的時間。
25.(2021·河北)如圖,一滑雪道由和兩段滑道組成,其中段傾角為,段水平,段和段由一小段光滑圓弧連接,一個質量為的背包在滑道頂端A處由靜止滑下,若后質量為的滑雪者從頂端以的初速度、的加速度勻加速追趕,恰好在坡底光滑圓弧的水平處追上背包并立即將其拎起,背包與滑道的動摩擦因數(shù)為,重力加速度取,,,忽略空氣阻力及拎包過程中滑雪者與背包的重心變化,求:
(1)滑道段的長度;
(2)滑雪者拎起背包時這一瞬間的速度。
26.(2020·海南)如圖,光滑的四分之一圓弧軌道PQ豎直放置,底端與一水平傳送帶相切,一質量的小物塊a從圓弧軌道最高點P由靜止釋放,到最低點Q時與另一質量小物塊b發(fā)生彈性正碰(碰撞時間極短)。已知圓弧軌道半徑,傳送帶的長度L=1.25m,傳送帶以速度順時針勻速轉動,小物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù),。求
(1)碰撞前瞬間小物塊a對圓弧軌道的壓力大?。?br>(2)碰后小物塊a能上升的最大高度;
(3)小物塊b從傳送帶的左端運動到右端所需要的時間。
27.(2020·江蘇)一只質量為的烏賊吸入的水,靜止在水中。遇到危險時,它在極短時間內把吸入的水向后全部噴出,以的速度向前逃竄。求該烏賊噴出的水的速度大小v。
28.(2020·天津)長為l的輕繩上端固定,下端系著質量為的小球A,處于靜止狀態(tài)。A受到一個水平瞬時沖量后在豎直平面內做圓周運動,恰好能通過圓周軌跡的最高點。當A回到最低點時,質量為的小球B與之迎面正碰,碰后A、B粘在一起,仍做圓周運動,并能通過圓周軌跡的最高點。不計空氣阻力,重力加速度為g,求
(1)A受到的水平瞬時沖量I的大??;
(2)碰撞前瞬間B的動能至少多大?
29.(2020·山東)如圖所示,一傾角為的固定斜面的底端安裝一彈性擋板,P、Q兩物塊的質量分別為m和4m,Q靜止于斜面上A處。某時刻,P以沿斜面向上的速度v0與Q發(fā)生彈性碰撞。Q與斜面間的動摩擦因數(shù)等于,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。P與斜面間無摩擦,與擋板之間的碰撞無動能損失。兩物塊均可以看作質點,斜面足夠長,Q的速度減為零之前P不會與之發(fā)生碰撞。重力加速度大小為g。
(1)求P與Q第一次碰撞后瞬間各自的速度大小vP1、vQ1;
(2)求第n次碰撞使物塊Q上升的高度hn;
(3)求物塊Q從A點上升的總高度H;
(4)為保證在Q的速度減為零之前P不會與之發(fā)生碰撞,求A點與擋板之間的最小距離s。
30.(2024·湖南)如圖,半徑為R的圓環(huán)水平放置并固定,圓環(huán)內有質量為mA和mB的小球A和B(mA>mB)。初始時小球A以初速度v0沿圓環(huán)切線方向運動,與靜止的小球B發(fā)生碰撞。不計小球與圓環(huán)之間的摩擦,兩小球始終在圓環(huán)內運動。
(1)若小球A與B碰撞后結合在一起,求碰撞后小球組合體的速度大小及做圓周運動所需向心力的大小;
(2)若小球A與B之間為彈性碰撞,且所有的碰撞位置剛好位于等邊三角形的三個頂點,求小球的質量比。
(3)若小球A與B之間為非彈性碰撞,每次碰撞后的相對速度大小為碰撞前的相對速度大小的e倍(0
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