文档介绍：2010届高考物理二轮复习系列课件
08《力学综合题》
力学综合题
v0
B
A
C
P
例:如图示:竖直放置的弹簧下端固定,上端连接一个砝码盘B,盘中放一个物体A,A、 B的质量分别是M=、m= kg,k=800N/m,对A施加一个竖直向上的拉力,使它做匀加速直线运动,,刚脱离时刻的速度为v=,取g=10m/s2,求A在运动过程中拉力的最大值与最小值。
A
B
x1
解:对整体 kx1=(M+m)g
F + kx - (M+m)g= (M+m)a
脱离时,A 、B间无相互作用力,
对B kx2-mg=ma
x2
x1- x2 =1/2 at2 a=v/t=6m/s2
Fmax=Mg+Ma=168N
Fmin=(M+m)a=72N
v0
B
A
例. 如图示,在光滑的水平面上,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止状态,质量为2m的小球A以初速度v0向右运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过了一段时间A与弹簧分离.
(1)当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能EP多大?
(2)若开始时在B球的右侧某位置固定一块挡板,在A球与弹簧未分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰后立即将挡板撤走,设B球与挡板的碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变但方向相反,欲使此后弹簧被压缩到最短时,弹性势能达到第(1),必须使B球在速度多大时与挡板发生碰撞?
v0
B
A
甲
解: (1)当弹簧被压缩到最短时,AB两球的速度相等设为v,
由动量守恒定律
2mv0=3mv
由机械能守恒定律
EP=1/2×2mv02 -1/2×3mv2 = mv2/3
(2)画出碰撞前后的几个过程图
v1
B
A
v2
乙
v1
B
A
v2
丙
V
B
A
丁
由甲乙图 2mv0=2mv1 +mv2
由丙丁图 2mv1- mv2 =3mV
由机械能守恒定律(碰撞过程不做功)
1/2×2mv02 =1/2×3mV2 +
解得v1= v2= V=v0/3
例7. 如图示:质量为2m 的木板,静止放在光滑的水平面上,木板左端固定着一根轻弹簧,质量为m 的小木块(可视为质点),它从木板右端以未知速度v0 开始沿木板向左滑行。最终回到木板右端刚好未从木板上滑出。若在小木块压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能为EP,小木块与木板间滑动摩擦系数大小保持不变,求:
木块的未知速度v0
以木块与木板为系统,上述过程中系统损失的机械能.
2m
m
v0
2m
m
v0
解:
弹簧压缩最短时,两者具有相同的速度v1,
2m
m
v1
由动量守恒定律得: v1=1/3 v0
木块返回到右端时,两者具有相同的速度v2, 同理v2=1/3 v0
2m
m
v2
由能量守恒定律 1/2mv02 =1/2×3mv12 +Ep+fl
1/2×3mv12 +Ep= 1/2×3mv22 + f l
∵v1= v2 ∴ Ep = f l
∴ 1/2mv02 = 1/2×3mv12 +2 Ep
即 1/3mv02= 2 Ep
∴
∴ E=2 Ep
在原子核物理中,研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0 射向 B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。 (1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。 (2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。
v0
B
A
C
P
2000年高考22
v0
B
A
C
P
(1)设C球与B球粘结成D时,D的速度为v1,由动量守恒,有
v1
A
D
P
mv0 =(m+m)v 1 ①
当弹簧压至最短时,D与A的速度相等,设此速度为v2 ,由动量守恒,有
D
A
P
v2
2mv1 =3m v2 ②
由①、②两式得A的速度 v2=1/3 v0 ③
题目
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