高中物理选修35大题.doc

高中物理选修3-5大题
(共30小题)
1.(2016•大庆模拟)一质量为M=2kg的铁锤从距地面h=,恰好落在地面上的一个质量为m=6kg的木桩上,随即与木桩一起向下运动,经时间t=.
(铁锤的横截面小于木桩的横截面,木桩露出地面部分的长度忽略不计).
【考点】动量守恒定律;
【专题】动量定理应用专题.
【分析】由自由落体运动规律求出重锤与木桩接触时的速度,重锤击中木桩过程系统动量守恒,由动量守恒定律求出它们的共同速度,然后由动能定理求出平均作用力.
【解答】解:M下落的过程中机械能守恒,得:m/s=8m/s
M、m碰撞的过程中可以看做动量守恒,选取向下为正方向,则:
Mv=(M+m)v′
v′=2m/s
木桩向下运动,由动量定理(规定向下为正方向)
[(M+m)g﹣f]△t=0﹣(M+m)v′
代入数据得:f=240N
答:木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小是240N
【点评】本题考查了求阻力,分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键,应用自由落体运动规律、动量守恒定律、动能定理即可正确解题.

2.(2015•山东)如图,三个质量相同的滑块A、B、C,,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动,B再与C发生碰撞,碰后B、、、C碰后瞬间共同速度的大小.
【考点】
【专题】动量定理应用专题.
【分析】根据根据动量守恒求出碰前A的速度,然后由动能定理求出A与B碰撞前摩擦力对A做的功;
B再与C发生碰撞前的位移与A和B碰撞前的位移大小相等,由于滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值,所以地面对B做的功与地面对A做的功大小相等,由动能定理即可求出B与C碰撞前的速度,最后根据动量守恒求解B、C碰后瞬间共同速度的大小.
【解答】解:设滑块是质量都是m,A与B碰撞前的速度为vA,选择A运动的方向为正方向,碰撞的过程中满足动量守恒定律,得:
mvA=mvA′+mvB′
设碰撞前A克服轨道的阻力做的功为WA,由动能定理得:
设B与C碰撞前的速度为vB,碰撞前B克服轨道的阻力做的功为WB,
由于质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上,滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值,所以:WB=WA
设B与C碰撞后的共同速度为v,由动量守恒定律得:
mvB″=2mv
联立以上各表达式,代入数据解得:
答:B、C碰后瞬间共同速度的大小是.
【点评】该题涉及多个运动的过程,碰撞的时间极短,就是告诉我们碰撞的过程中系统受到的摩擦力可以忽略不计,直接用动量守恒定律和动能定理列式求解即可,动量守恒定律不涉及中间过程,解题较为方便!

3.(2015•广东)如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=,物块A以V0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,,右侧轨道呈粗糙段,光滑段交替排列,每段长度都为L==,A、B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短).
(1)求A滑过Q点时的速度大小V和受到的弹力大小F;
(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;
(3)求碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度VAB与n的关系式.
【考点】动量守恒定律;牛顿第二定律;
【专题】动能定理的应用专题;动量定理应用专题.
【分析】(1)由机械能守恒定律可求得A滑过Q点的速度,由向心力公式可求得弹力大小;
(2)由机械能守恒定律可求得AB碰撞前A的速度,再对碰撞过程由动量守恒定律可求得碰后的速度;则可求得总动能,再由摩擦力做功求出每段上消耗的机械能;即可求得比值;
(3)设总共经历了n段,根据每一段上消耗的能量,由能量守恒可求得表达式.
【解答】解:(1)由机械能守恒定律可得:
mv02=mg(2R)+mv2;
解得:v=4m/s;
由F+mg=m可得:
F=22N;
(2)AB碰撞前A的速度为vA,由机械能守恒定律可得:
mv02=mvA2
得vA=v0=6m/s;
AB碰撞后以共同速度vP前进,设向右为正方向,由动量守恒定律可得:
mv0=(m+m)vp
解得:vP=3m/