14.如图所示,木槽A质量为,置于水平桌面上,木槽上底面光滑,下底面与桌面间的动摩擦因数为,槽内放有两个滑块B和C(两滑块都看作质点),B、C的质量分别,现用这两个滑块将很短的轻质弹簧压紧(两滑块与弹簧均不连接,弹簧长度忽略不计),此时B到木槽左端、C到木槽右端的距离均为L,弹簧的弹性势能为。现同时释放B、C两滑块,并假定滑块与木槽的竖直内壁碰撞后不再分离,且碰撞时间极短求:

(1)滑块与槽壁第一次碰撞后的共同速度;

(2)滑块与槽壁第二次碰撞后的共同速度;

(3)整个运动过程中,木槽与桌面因摩擦产生的热量

  • 答案

题号

1

2

3

4

5

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7

8

9

10

答案

BCD

BD

BC

B

AB

C

B

D

C

D

11.⑴3m/s ⑵1400N

12.(1)设地球质量为M0,在地球表面,有一质量为m的物体,(2分)

    设空间站质量为m′绕地球作匀速圆周运动时,(2分)

    联立解得,(2分)

 (2)因为探测器对喷射气体做功的功率恒为P,而单位时间内喷气质量为m,故在t时

    间内,据动能定理可求得喷出气体的速度为:(2分)

    另一方面探测器喷气过程中系统动量守恒,则:(2分)

又探测器的动能,(2分)

    联立解得:(1分)

13.(提示:第一次受到瞬时冲量I后,Q的动能是,设细线长l,上摆过程Q的机械能守恒,Ek1=Mgl,因此①;第二次受到瞬时冲量I´后,Q的动量是I´,动能是,上摆到最高点P、Q刚好共速,该过程P、Q系统水平动量守恒,I´=(M+m)v,当时系统动能是,根据该过程系统机械能守恒,②,由①②可得I´。)

14.(1)释放后弹簧弹开B、C两滑块的过程中,根据动量守恒定律和机械能守恒定律,有                                               (1分)

                                             (1分)

解得                                  (2分)

式中分别表示B、C两滑块离开弹簧时的速度大小。

滑块B经过时间先与木槽A左侧壁碰撞,

设碰撞后达到的共同速度为,则                    (2分)

解得,方向水平向左                                   (2分)

(2)木槽A与B滑块相撞后,一起向左做匀减速运动,其加速度大小为

                                      (2分)

木槽A和滑块B相撞后速度减为0的时间            (1分)

这段时同内.滑块C和木槽移动的距离之和为

,所以在C与A相撞前AB停止运动   (2分)

再经过一段时间.滑块C和木槽右侧壁碰撞。则

                                          (1分)

解得,方向水平向右                                   (2分)

(3)第一次碰撞后A与B的总动能全都转化为摩擦热

                                      (2分)

第二次碰撞后系统的总动能全都转化为摩擦热

                                (2分)

整个过程中木槽和桌面因摩擦而产生的热量为           (2分 )                                        

 

 

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