2023年高考最后冲刺 碰撞模型

发布 2022-01-08 05:31:28 阅读 9000

28.(20分)(1)如图1所示,abc为一固定在竖直平面内的光滑轨道,bc段水平,ab段与bc段平滑连接。质量为的小球从高位处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道bc段上质量为的小球发生碰撞,碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球的速度大小;

2)碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。为了**这一规律,我们才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图2所示,在固定光滑水平轨道上,质量分别为、……的若干个球沿直线静止相间排列,给第1个球初能,从而引起各球的依次碰撞。

定义其中第个球经过依次碰撞后获得的动能与之比为第1个球对第个球的动能传递系数。

a.求。b.若为确定的已知量。求为何值时,值最大。

全国ⅱ)24.(15分)

如图,mnp为竖直面内一固定轨道,其圆弧段mn与水平段np相切于n、p端固定一竖直挡板。m相对于n的高度为h,np长度为s。一木块自m端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。

若在mn段的摩擦可忽略不计,物块与np段轨道间的滑动摩擦因数为,求物块停止的地方与n点距离的可能值。

25.(18分)

小球a和b的质量分别为ma 和 mb,且ma>mb。在某高度处将a和b先后从静止释放。小球a与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放处距离为h的地方恰好与正在下落的小球b发生正碰。

设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短。求小球a、b碰撞后b上升的最大高度。

天津)10.(16分)如图所示,小球a系在细线的一端,线的另一端固定在o点,o点到水平面的距离为h。物块b质量是小球的5倍,至于粗糙的水平面上且位于o点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),**后上升至最高点时到水平面的距离为。

小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t。

如图所示,在同一竖直上,质量为2m的小球a静止在光滑斜面的底部,斜面高度为h=2l。小球受到弹簧的弹性力作用后,沿斜面向上运动。离开斜面达到最高点时与静止悬挂在此处的小球b发生弹性碰撞,碰撞后球b刚好能摆到与悬点o同一高度,球a沿水平方向抛射落在水平面c上的p点,o点的投影o'与p的距离为l/2。

已知球b质量为m,悬绳长l,视两球为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:

(1)球b在两球碰撞后一瞬间的速度大小;

(2)球a在两球碰撞后一瞬间的速度大小;

(3)弹簧的弹性力对球a所做的功。

4有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板m,另有三个木块a、b和c,它们的质。

量分别为m=m=m,m=3 m,它们与斜面间的动摩擦因数都相同。其中木块a连接一轻弹簧放于斜面上,并通过轻弹簧与挡板m相连,如图所示。开始时,木块a静止在p处,弹簧处于自然伸长状态。

木块b在q点以初速度v向下运动,p、q间的距离为l.已知木块b在下滑过程中做匀速直线运动,与木块a相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,木块b向上运动恰好能回到q点。若木块a静止于p点,木块c从q点开始以初速度向下运动,经历同样过程,最后木块c停在斜面上的r点,求p、r间的距离l′的大小。

7光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的l形滑板(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的a壁为l1距离的b处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,物体与板面的摩擦不计.整个装置置于场强为e的匀强电场中,初始时刻,滑板与物体都静止.试问:

1)释放小物体,第一次与滑板a壁碰前物体的速度v1,多大?

2)若物体与a壁碰后相对水平面的速度大小为碰前速率。

的3/5,则物体在第二次跟a碰撞之前,滑板相对于。

水平面的速度v2和物体相对于水平面的速度v3分别为。

多大?3)物体从开始到第二次碰撞前,电场力做功为多大?(设碰撞经历时间极短且无能量损失)

19(14分)如图所示,物块a的质量为m,物块b、c的质量都是m,并都可看作质点,且m<m<2m。三物块用细线通过滑轮连接,物块b与物块c的距离和物块c到地面的距离都是l。现将物块a下方的细线剪断,若物块a距滑轮足够远且不计一切阻力。

求:1) 物块a上升时的最大速度;

2) 物块a上升的最大高度。

35如图所示,半径r=0.8m的光滑1/4圆弧轨道固定在光滑水平上,轨道上方的a点有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块。小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道上的b点但未**,在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度即刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿着圆弧轨道滑下。

已知a点与轨道的圆心o的连线长也为r,且ao连线与水平方向的夹角为30°,c点为圆弧轨道的末端,紧靠c点有一质量m=3kg的长木板,木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与木板间的动摩擦因数,g取10m/s2。求:

1)小物块刚到达b点时的速度;

2)小物块沿圆弧轨道到达c点时对轨道压力fc的大小;

3)木板长度l至少为多大时小物块才不会滑出长木板?

46.(20分)

如题46图,半径为r的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球a、b质量分别为m、βm(β为待定系数)。a球从在边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的b球相撞,碰撞后a、b球能达到的最大高度均为,碰撞中无机械能损失。

重力加速度为g。试求:

1)待定系数β;

2)第一次碰撞刚结束时小球a、b各自的速度和b球对轨道的压力;

3)小球a、b在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球a、b在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度。

19.(17分)荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献.惠更斯所做的碰撞实验可简化为:三个质量分别为m、m、m的小球,半径相同,并排悬挂在长度均为l的三根平行绳子上,彼此相互接触。现把质量为m的小球拉开,上升到h高处释放,如图所示,已知各球间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律,且碰撞时间极短,h远小于l,不计空气阻力。

1)若三个球的质量相同,则发生碰撞的两球速度交换,试求此时系统的运动周期。

2)若三个球的质量不同,要使球1与球2、球2与球3相碰之后,三个球具有同样的动量,则m∶m∶m应为多少?它们上升的高度分别为多少?

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