2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化專練:力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(含解析)_第1頁
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文檔簡介

專題強(qiáng)化練(九)力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

(40分鐘50分)

一、選擇題

1.(6分)(2023?南京模擬)天花板下用輕彈簧懸掛一個質(zhì)量為m的平板3,初始時B靜止(設(shè)此時

B的重力勢能為0),在3正下方有一個質(zhì)量也為m的物塊A(未畫出),將其向上拋出并以速度vo

與3發(fā)生彈性碰撞,設(shè)碰撞后3的速度為V、加速度為人動能為Ek、機(jī)械能為E機(jī),則在3上

升至最高點(diǎn)的過程中,各物理量隨時間t或位移x的變化圖像可能正確的是()

l

i

i

2.(6分)(2023?洛陽模擬)某游樂場有一項(xiàng)游戲。游戲規(guī)則是幾個人輪流用同一個彈簧彈出一顆

“炮彈”,“炮彈”水平擊打靜止在水平桌面上的同一輛小車,使小車運(yùn)動距離最遠(yuǎn)者獲勝。已知某

次比賽使用小車的質(zhì)量為0.5kg,游戲中每次彈射前彈簧的壓縮量相同,有多種質(zhì)量的“炮彈”可

供選擇。“炮彈”擊中小車后留在小車上(作用時間忽略不計),小車運(yùn)動時所受阻力與車對地面

的壓力成正比。請你給予指導(dǎo),要想獲勝,理論上應(yīng)選取“炮彈”的質(zhì)量為()

A.0.25kgB.0.5kgC.lkgD.2kg

【加固訓(xùn)練】

(2023?烏魯木齊模擬)如圖甲,用繩長L=0.8m的輕繩懸掛質(zhì)量為m的鐵球a,另一個質(zhì)量為

m的鐵球b從與豎直方向夾角為0的光滑圓弧軌道某位置由靜止釋放,在最低處與。球發(fā)生完

全非彈性碰撞,圖乙是碰撞后輕繩拉力F與角度余弦值cos0的函數(shù)關(guān)系,已知圓弧半徑R=L,g

取lOm/s1下列說法錯誤的是()

A.鐵球的質(zhì)量m=lkg

B.從。=60。的位置靜止釋放,碰撞之后的兩球速度為/m/s

C.從。=60。的位置靜止釋放,碰撞前后損失的機(jī)械能為2J

D.從右側(cè)。位置靜止釋放后,碰撞之后的兩球,恰好能擺動到左側(cè)偏離豎直方向。處

3.(6分)(多選)(2023?福州模擬)如圖甲所示,小物塊A放在固定的水平桌面上,由繞過定滑輪的細(xì)

線與質(zhì)量為m的小物塊3相連。開始時用手固定A,從圖示位置由靜止釋放A的速度二次方與

位移大小的關(guān)系圖像如圖乙所示,已知圖線的斜率為匕重力加速度大小為g,不計一切摩擦阻力,

則()

A.A的質(zhì)量為(§-1)冽

B.O~xo位移內(nèi)B受到的合外力沖量大小為

C.O~xo位移內(nèi)輕繩拉力對A做的功為5機(jī)區(qū)o

D.O~xo位移內(nèi)輕繩的拉力大小為mg

4.(6分)(多選)小朋友喜歡的“踩踩球”其實(shí)就是由上下兩個連在一起質(zhì)量相等的半球組成,兩半

球間裝有一個輕彈簧。玩耍時,將“踩踩球”直立靜放在水平地面上,用腳從上半球頂部中心點(diǎn)向

下踩壓,當(dāng)兩半球貼合后放開腳,過一會兒貼合裝置失效,彈簧恢復(fù)原長,球就會突然展開,瞬間

彈起。如圖所示,小明同學(xué)測得“踩踩球”展開靜止在地面上時中間白色標(biāo)記距地面的高度為例;

踩壓貼合時中間白色標(biāo)記距地面的高度為岳;彈起后到達(dá)最高點(diǎn)時中間白色標(biāo)記距地面的高

度為fee已知“踩踩球”總質(zhì)量為m并全部集中在上下半球上,重力加速度大小為g,不計一切阻

力,下列說法中正確的是()

A.“踩踩球”離開地面時的速度大小為J2g(/i3%)

B.上述踩壓過程中壓力做的功為mg(h3-hi)

C.彈簧的最大彈性勢能為mg(2/i3-/7i-fe)

D.彈簧恢復(fù)原長過程中“踩踩球”所受合外力的沖量大小為人/29(九3也)

二、計算題

5.(12分)(2023?張家界模擬)火箭推進(jìn)彈射座椅是現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)必備的裝備之一,遇到緊急情況,可最

大限度保護(hù)飛行員的生命安全。其工作過程可簡化如下"=0,飛行員決定啟動彈射裝置并觸發(fā)

彈射系統(tǒng),系統(tǒng)完成炸碎座艙蓋、開啟束縛裝置把飛行員身體和四肢緊緊地綁在座椅上。7=0.05

s座椅一級火箭啟動,推動飛行員和座椅向上運(yùn)動出艙,隨后彈開水平減速傘。UQ25s飛行員和

座椅的水平速度為0,此時水平減速傘分離,豎直分速度為20m/s(一級火箭啟動后豎直方向的

運(yùn)動可視為勻加速運(yùn)動),第二級動力火箭開啟豎直向下噴氣,給飛行員和座椅一個持續(xù)的向上

的推動力,使其在豎直方向做勻加速運(yùn)動,從仁0到7=1.65s飛行員和座椅在豎直方向升高了

H=49.6mo之后射出穩(wěn)定傘并減速,最后主傘張開同時人椅分離,飛行員在降落傘作用下安全下

降。彈射座椅總質(zhì)量"=100kg(不包括水平減速傘的質(zhì)量),飛行員質(zhì)量加=60kg。已知重力加

速度大小為g=10m/s2,假設(shè)豎直方向阻力大小為戶200N,忽略噴氣引起的彈射座椅質(zhì)量變化。

(1)估算從/=0到第二級動力火箭開啟這段時間內(nèi)飛行員和座椅機(jī)械能的變化。

(2)求二級火箭產(chǎn)生的平均推力R的大小。

⑶第二級動力火箭開啟時噴出的氣體相對地面的速度vo=2km/s。估算第二級動力火箭開啟時

每秒噴出的氣體質(zhì)量為多少。

【加固訓(xùn)練】

1.(2024.信陽模擬)如圖所示,一質(zhì)量為M=4kg的框架靜止在傾角為6=30。且足夠長的粗糙

斜面上,框架與斜面間動摩擦因數(shù)〃=*框架內(nèi)左側(cè)為粘合性材料,右側(cè)固定有勁度系數(shù)足夠大

的輕質(zhì)彈簧。現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的光滑小物塊壓緊彈簧并鎖定裝置,小物塊到框架左側(cè)的距

離£=1.35m,然后解除鎖定,彈簧瞬間恢復(fù)形變(彈簧伸長量很小可以忽略不計)。小物塊獲得

vo=5m/s的速度脫離彈簧,不計空氣阻力,g=10m/s2。求:

e

⑴彈簧恢復(fù)原長時框架的速度大小;

(2)框架與小物塊相碰粘合后瞬間的速度大小并分析它們粘合之后的運(yùn)動情況。

2.如圖所示,光滑曲線軌道BC分別與豎直軌道AB.粗糙水平地面CD平滑連接右端與光

滑半圓軌道DE平滑連接,半圓軌道直徑為2R.CD長為/=2尺豎直軌道的最高點(diǎn)A與地面高度

差〃=2凡質(zhì)量為m的小滑塊P從A點(diǎn)靜止釋放,之后在D點(diǎn)與靜止放置在該處的小滑塊Q發(fā)

生碰撞,碰撞過程機(jī)械能損失不計。已知小滑塊Q的質(zhì)量也為小滑塊Q被撞后的瞬間對軌

道的壓力突然增大了2/ng。已知重力加速度為g。

(1)求水平軌道的動摩擦因數(shù)〃;

(2)如果小滑塊P的質(zhì)量變?yōu)榍校甲鬄檎龜?shù)),要求小滑塊Q在半圓軌道DE段運(yùn)動過程中沒有脫

離軌道(設(shè)碰撞后P立即拿走,不發(fā)生兩次碰撞),求k的取值范圍。

6.(14分)(2023?亳州模擬)圖為某個有獎挑戰(zhàn)項(xiàng)目的示意圖,挑戰(zhàn)者壓縮彈簧將質(zhì)量為mo=O.3kg

的彈丸從筒口A斜向上彈出后,彈丸水平擊中平臺邊緣B處質(zhì)量加=0.3kg的滑塊或質(zhì)量

加2=0.2kg的“L形”薄板,只要薄板能撞上P處的玩具小熊就算挑戰(zhàn)成功。已知彈丸拋射角

8=53°,B與A的高度差h言m,B與P處的小熊相距5=2.2m,薄板長度L=0.9m,最初滑塊在薄

板的最左端;滑塊與薄板間的動摩擦因數(shù)為3=0.5,薄板與平臺間的動摩擦因數(shù)償=0.3,最大靜

摩擦力等于滑動摩擦力;薄板厚度不計,彈丸和滑塊都視為質(zhì)點(diǎn),彈丸與滑塊發(fā)生彈性碰撞,且之

后可能的碰撞也為彈性碰撞。所有碰撞過程的時間和外力影響均不計,重力加速度g=10

m/s2,sin53°=0.8o

(1)求A、5間的水平距離工

(2)試通過計算判定滑塊能否和薄板右側(cè)相碰,如果能相碰求碰撞后滑塊和薄板的速度;

⑶試通過計算判定挑戰(zhàn)會不會成功。

解析版

一、選擇題

1.(6分)(2023?成都模擬)如圖所示,在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝有弧形槽的小車,現(xiàn)有一質(zhì)

量為2m的光滑小球以vo的水平速度沿切線水平的槽口向小車滑去,到達(dá)某一高度后,小球又返

回小車右端,則下列說法正確的是()

A.小球離車后,對地將做自由落體運(yùn)動

B.小球離車后,對地將向右做平拋運(yùn)動

”2

c.小球在弧形槽上上升的最大高度為信

6。

D.此過程中小球?qū)囎龅墓樵u

【解析】選Co設(shè)小球離開小車時,小球的速度為VI,小車的速度為電整個過程中水平方向動

量守恒,以向左為正方向,由動量守恒定律得2mvo=2mvi+mv2,由動能守恒定律得

[x2/m^=gx2加資表解得力=30,丫2=30,所以小球與小車分離后對地將向左做平拋運(yùn)動,故A、

B錯誤;當(dāng)小球與小車的水平速度相等時,小球沿弧形槽上升到最大高度,設(shè)該高度為力,系統(tǒng)在

水平方向動量守恒,以向左為正方向,在水平方向,由動量守恒定律得2m0=3W,由機(jī)械能守恒

定律得沁也用=、3m2+2加g%,解得力=獸,故C正確;對小車運(yùn)用動能定理得,小球?qū)π≤囎龉?/p>

W=)必予堤,故D錯誤。

2.(6分)(多選)(2023?南昌模擬)如圖所示,木塊靜止在光滑的水平面上,子彈43分別從木塊左、

右兩側(cè)同時水平射入木塊,且均停在木塊內(nèi),木塊始終保持靜止。下列說法正確的是()

AB

□B巨<□cn

~77777777/7777777777777777777777777777777777

A.摩擦力對兩子彈的沖量大小一定相等

B.摩擦力對兩子彈做的功一定相等

C.子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒

D.子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

【解析】選A、Co木塊在光滑的水平面上始終保持靜止,由動量定理可知兩子彈對木塊的摩

擦力的沖量大小相等,方向相反;由牛頓第三定律可知子彈對木塊的摩擦力與木塊對子彈的摩

擦力大小相等,所以摩擦力對兩子彈的沖量大小一定相等,故A正確;以子彈4、B和木塊組成

的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)的合外力為零,則系統(tǒng)的動量守恒,取水平向右為正方向,由動量守恒定

n2

律得mAVA-mBVB=0,^對子彈由動能定理得W=0-Ek,由Ek=;—,可知摩擦力對兩子彈做

2m

2

的功W二為n,由于兩子彈的質(zhì)量不一定相等,故摩擦力對兩子彈做的功不一定相等,故B錯誤,c

正確;子彈與木塊間因有摩擦力產(chǎn)生熱,所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故D錯誤。

【加固訓(xùn)練】

(多選)如圖所示,在光滑水平地面上有一個靜止的木塊。現(xiàn)有“、N兩顆子彈沿同一直線,

分別以水平速度V"、VN從兩側(cè)同時射入木塊。在子彈射入木塊的過程中木塊恰能始終保持靜

止。最終“嵌入的深度大于N嵌入的深度。則下列說法中正確的是()

空|------------蘆

MR°u尸N

-77777777777777777777777777777777777777^7777777

A.射入前瞬間,M的速率大于N的速率

B.射入前瞬間,M的動能大于N的動能

C射入前瞬間,M的動量大于N的動量

D.子彈嵌入木塊的過程中,航所受阻力大于N所受阻力

【解析】選A、Bo子彈”、N從木塊兩側(cè)同時射入木塊,木塊始終保持靜止,分析可知,兩子彈

對木塊的作用力大小相等,方向相反,子彈在木塊中運(yùn)動時間必定相等,否則木塊就會運(yùn)動,設(shè)兩

子彈所受的阻力大小均為工由動能定理得:對M子彈,-_AM=0-EkM,解得EkM=A”,同理EkA^N,由

于SM>SN,則子彈入射時的初動能EkM>瓦V,故B正確,D錯誤;兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,

開始系統(tǒng)的總動量為零,則子彈M的動量大小等于子彈N的動量大小,故C錯誤;由動量與動能

的關(guān)系p=mv=yj2mEk,72mMEkM=J2mNEkN,^EkM>Ek^廁得至(J由動能的計算公式得

Ek=]“,得到初速度VM>VN,故A正確。

3.(6分)(多選)(2024.長沙模擬)如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的兩端與兩物塊4、B相連接,并靜止在

光滑的水平面上,其中物塊A的質(zhì)量為m=2kgo現(xiàn)使A獲得水平向右的速度3m/s,以此刻為計

時零點(diǎn),兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖像信息可得()

切(m?sT)

A.從t3到U時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長

B.物塊B的質(zhì)量為1kg

C.彈簧第一次恢復(fù)原長時,物塊A的速度大小為1m/s

D.彈簧的最大彈性勢能為6J

【解析】選C、Do開始A做減速運(yùn)動,3做加速運(yùn)動,A的速度比3的大,彈簧被壓縮,A時刻二

者速度相同,此時彈簧的壓縮量最大,彈簧最短;九時刻之后A繼續(xù)做減速運(yùn)動,3繼續(xù)做加速運(yùn)

動,A的速度小于B的速度,在相等時間內(nèi)A的位移小于B的位移A、B間的距離逐漸增大4的

速度減為零后反向加速班繼續(xù)加速A、B間的距離繼續(xù)增大,彈簧逐漸恢復(fù)原長/時刻B的速

度最大,此時彈簧恢復(fù)原長面時刻兩物塊速度相反」2時刻之后,兩物塊間的距離逐漸增大,彈簧

的長度將逐漸增大,兩物塊均減速,當(dāng)?3時刻,兩物塊速度相等,此時彈簧最長73時刻后彈簧逐漸

縮短,彈簧逐漸恢復(fù)原長,故A錯誤;設(shè)B的質(zhì)量為Mz=O時刻VAO=3m/s,VB0=0,/2時亥VB=2m/s,

設(shè)此時A的速度為v,A>B組成的系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律

得:加丫40=7.+舷VB,兩物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律

得:扣以0=?加+加以代入數(shù)據(jù)解得:v=-lm/s,M=4kg,負(fù)號表示方向,A的速度大小為1

m/s,(v=3m/s,M=O不符合實(shí)際,舍去),故B錯誤,C正確;兩物塊的速度相等時彈簧的形變量最大,

彈簧彈性勢能最大由時刻兩物塊速度相等,彈簧壓縮量最大,彈簧彈性勢能最大,設(shè)n時刻兩物

塊的共同速度為V共,以向右為正方向,由動量守恒定律得:共,由能量守恒定律

得若oW(m+Mb£+Ep,代入數(shù)據(jù)解得,彈簧的最大彈性勢能:耳=6J,故D正確。

4.(6分)(多選)(2023?開封模擬)如圖所示,一輛質(zhì)量M=2kg的小車靜止在光滑水平面上,小車左

邊部分為半徑R=L8m的四分之一光滑圓弧軌道,圓弧軌道末端平滑連接一長度L=5.4m的水

平粗糙面,粗糙面右端是一擋板。有一個質(zhì)量為

m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從小車左側(cè)圓弧軌道頂端A點(diǎn)由靜止釋放,小物塊和小車粗糙區(qū)

域的動摩擦因數(shù)〃=02重力加速度取g=10m/s2,則()

7777777777777777777777777777777777777777777777777Z

A.小物塊滑到圓弧軌道末端時的速度大小為2V3m/s

B.小物塊滑到圓弧軌道末端時小車的速度大小為五m/s

C.小物塊與右側(cè)擋板碰撞前瞬間的速度大小為:房m/s

D.小物塊最終距圓弧軌道末端的距離為3.6m

【解析】選B、Co小物塊滑到圓弧軌道末端時,由能量守恒和水平方向動量守恒得

“力=/說+,^諺,加1-"?2=0,聯(lián)立解得0=27^m/s,V2=V6m/s,故A錯誤、B正確;小物塊與右

側(cè)擋板碰撞前,由能量守恒和水平方向動量守恒得加gH-〃掰加嫌+.就,加口3-河?4=0,聯(lián)立解

得也=4/-m/s=-VT5m/s.

755

V4=2Em/s=|Vi5m/s,故C正確;由水平方向動量守恒知,小物塊和小車最終都靜止.由能量守

755

恒得jUmgx=mgR,解得x=9m,則小物塊最終距圓弧軌道末端的距離Ax=2L-x=1.8m,故D錯誤。

二、計算題

5.(10分)(2023?南開區(qū)模擬)質(zhì)量m=10g的子彈,以vo=3OOm/s的速度水平射穿靜止在光滑水

平桌面上的木塊,已知木塊質(zhì)量M=50g,子彈穿過木塊后的速度vi=100m/s,子彈與木塊相互作

用的時間/=0.01s。求:

5

M=|加

(1)子彈射出木塊后,木塊獲得速度V2的大小;

答案:⑴40m/s

【解析】(1)對子彈與木塊構(gòu)成的系統(tǒng),根據(jù)動量守恒有mvo=mvi+Mv2,

解得V2=40m/s

(2)子彈對木塊的平均作用力F的大小;

答案:(2)200N

【解析】(2)對木塊進(jìn)行分析,根據(jù)動量定理有的=加2,解得F=200N

⑶整個過程木塊對子彈做的功W和子彈與木塊損失的機(jī)械能AEO

答案:(3)-400J360J

【解析】(3)木塊對子彈做的功,根據(jù)動能定理有

屆-/咯解得W=-400J

整個過程子彈與木塊損失的機(jī)械能為

△E=gm畸-|A/V2

解得AE=360J

【加固訓(xùn)練】

如圖所示,木塊A和B并列放在一個光滑的水平面上4、B質(zhì)量分別為500g和400g,今

有一子彈C質(zhì)量為100g,以速度vo=lOm/s從4木塊射入,最終子彈C停留在木塊3內(nèi),這時3、

C的共同速度為L5m/s。求:

_Vo-----------------------------

a

qB

"777777777/777777777777/77777777777777777777

(D最終木塊A的速度大小;

答案:(1)0.5m/s

【解析】(1)設(shè)最終木塊4的速度為以根據(jù)動量守恒定律有

mcvo=mAVA^-(mB+mc)VBC

解得VA=0.5m/s

⑵子彈C在剛離開木塊A時的速度大小V;

答案:(2)5.5m/s

【解析】(2)子彈C剛離開木塊A時A和B的共同速度為VA,

根據(jù)動量守恒定律有mcvQ=mcv+(mA+mB)VA

解得v=5.5m/s

(3)整個過程由于摩擦而增加的內(nèi)能AE。

答案:(3)4.375J

I解析】(3)根據(jù)功能關(guān)系可知整個過程由于摩擦而增加的內(nèi)能為

嫌[恤以-3加什加。!^品,解得AE=4.375J

6.(12分)(2023?宜春模擬)如圖所示,在光滑水平地面上,固定一個傾角。=30。的斜面,斜面與小球

的動摩擦因數(shù)為與。在斜面底端附近放有一個勻質(zhì)物塊,物塊的質(zhì)量〃=3kg、長度L=0.8mo

在物塊內(nèi)部有如圖所示一條左右對稱的均勻細(xì)通道。通道的傾角?=37%現(xiàn)在斜面上高〃=2m

處有一個質(zhì)量m=1kg的小球正以4m/s的速度沿斜面向上運(yùn)動時,突然獲得一個沿斜面向下的

瞬時沖量,小球在t=\s末恰好到達(dá)斜面底部,之后小球進(jìn)入物塊中的通道運(yùn)動。

(1)求瞬時沖量的大小。

答案:(l)8N.s

【解析】⑴小球向下運(yùn)動的時候,由牛頓第二定律有mgsind-nmgcosd=ma

可得(7=0

所以勻速運(yùn)動,依題意有焉=,

Sint7

/=mv-(-mvo)

得1=8N-s

⑵已知小球在整個運(yùn)動過程中所經(jīng)過的路徑都平滑相連,小球在細(xì)通道運(yùn)動時所受到的摩擦

阻力大小為戶2No通過計算判斷小球能否通過物塊,并求小球離開物塊時速度的大小。

答案:⑵見解析

【解析】(2)由幾何關(guān)系可知,每段通道長/=0.5ni,高加=0.3m,假設(shè)走完左邊通道時小球和物塊

恰好共速,速度大小為W,則小球應(yīng)該上升高度設(shè)為爪由動量守恒和能量守恒有

mv=(m+M)v,

v,2+mg/z'+fl

得/z-0.5m

因?yàn)榱Α練v,所以能夠通過物塊。設(shè)通過后,小球及物塊速度分別為0和電

則有mv=mv\+Mvi

刎=扣城+2對2/

解得vi=(l+V6)m/s

7.(14分)(2022.河北選擇考)如圖,光滑水平面上有兩個等高的滑板A和氏質(zhì)量分別為1kg和2

kg,A右端和B左端分別放置物塊C.D,物塊質(zhì)量均為1kg,A和C以相同速度vo=lOm/s向右

運(yùn)動乃和D以相同速度kv0向左運(yùn)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

起形成一個新物塊,A與B粘在一起形成一個新物板,物塊與滑板之間的動摩擦因數(shù)均為〃=0.1。

重力加速度大小取

g=10m/s2o

,?R二I夕—.

⑴若0<k05求碰撞后瞬間新物塊和新滑板各自速度的大小和方向;

答案:⑴5(l/)m/s號些m/s方向均向右

【解析】⑴物塊G。碰撞過程中滿足動量守恒,設(shè)碰撞后物塊G。形成的新物塊的速度為

v物,C、D的質(zhì)量均為m=lkg,以向右方向?yàn)檎较颍瑒t有

mvo-m-kvo=(m+m)v物

解得v物=¥皿=5(1-k)m/s>0

可知碰撞后物塊。、D形成的新物塊的速度大小為5(1/)m/s,方向向右。

滑板4B碰撞過程中滿足動量守恒,設(shè)碰撞后滑板4B形成的新滑板的速度為v滑,滑板A和

B質(zhì)量分別為1kg和2kg廁由Mvo-2M-kvo=(M+2M)v滑

莊力/口1-2k10-20/c,八

解得V滑=亍丫0=^—m/s>0

則新滑板速度方向也向右。

(2)若上0.5,從碰撞后到新物塊與新滑板相對靜止時,求兩者相對位移的大小。

答案:⑵1.875m

【解析】(2)若上05可知碰撞后瞬間物塊C、。形成的新物塊的速度為

v物'=5(1/)m/s=5x(l-0.5)m/s=2.5m/s

碰撞后瞬間滑板A、3形成的新滑板的速度為i,滑些m/s=O

可知碰撞后新物塊相對于新滑板向右運(yùn)動,新物塊向右做勻減速運(yùn)動,新滑板向右做勻加速運(yùn)

動,設(shè)新物塊的質(zhì)量為m'=2kg,新滑板的質(zhì)量為M'=3kg,相對靜止時的共同速度為v共,根據(jù)動量

守恒可得

加十物共

解得V共=1m/s,根據(jù)能量守恒可得

相=刎嗑-如+W)唯

解得x相=1.875m

【解題指南】解答本題需注意以下兩點(diǎn):

⑴根據(jù)動量守恒定律得出新物塊和新滑板的速度大小和方向;

(2)結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式、動量守恒定律和能量守恒定律分析出相對位移的大小。

【加固訓(xùn)練】

(2023?合肥模擬)如圖甲所示

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