高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律同步训练(14)
发布时间:2021-06-08
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B时离地面的高度为H,然后又沿斜面返回,到出发点A时的速率为原来速率的一半。若取斜面底端重力势能为零,求上升过程中滑块动能等于势能的位置离地面的高度h。
解:设滑块在斜面底端向上运动的速度为v0对滑块,从A→B,根据动能定理,有
mgH W
f
12
mv0 (2分)
2
全过程有2Wf
1
12
mv0
85
2
12
m(
v02
) (2分)
35
2
联立解得mv02
2
mgH,W
f
mgH (2分)
设上升过程中动能等于势能时,其动能为Ek,则Ek=mgh 由动能定理可得 Wf mgh Ek 又Wf
hHW
f
12
mv0 (2分)
2
故h
813
H (1分)
8、质量为3×106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动的过程中受到的阻力大小恒定,经过103s后速度达到最大行驶速度72km/h,此时司机发现前方4km处的轨道旁山体塌方,便立即紧急刹车,这时所附加的制动力为9×104N。结果列车正好到达轨道毁坏处停下。求: (1)列车在行驶过程中所受的阻力的大小。 (2)列车的总行程。
解:(1)刹车前行驶路程为S1,刹车后行驶路程为S2,
a=2s2=
m
2
(20m/s)
3
2
2 4 10m
=0.05m/s2 ①
设列车行驶过程中所受阻力为f1,刹车时所附加的制动力为f2,则f1+f2=ma,
f1=ma-f2=3〓106kg〓0.05m/s2-9〓104N=6〓104N ②
(2) P=Fv=f1〃vm=6〓104N〓20m/s=1.2〓106W
由动能定理Pt-f1〃S1=1mv2m-0 2
Pt 1mvm
2
2
∴S1=
f1
=
1.2 10w 10s 1 3 10kg (20m/s)
2
6362
6 10N
4
=1.0〓104m
S=S1+S2=10〓103m+4〓103m=14km
9、如图所示,半径分别为R和r (R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧a、b被两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点,求:
(1)两小球的质量比.
(2)若ma mb m,要求a、b
还都能通过各自的
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