2019高考物理动量定理运用的八种情境最新模拟题精选训练:专题03 与弹簧橡皮筋相关的情境(解析版)
高考物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高考物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题( 含答案 ) 含分析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图甲所示,物块A、 B 的质量分别是m A=4.0kg 和 m B= 3.0kg。
用轻弹簧拴接,放在圆滑的水平川面上,物块 B 右边与竖直墙壁相接触。
还有一物块 C 从 t= 0 时以必定速度向右运动,在 t =4s 时与物块 A 相碰,并立刻与 A 粘在一同不再分开,所示。
求:C的 v- t 图象如图乙(1) C 的质量 m C;(2) t = 8s 时弹簧拥有的弹性势能E p1, 4~12s 内墙壁对物块 B 的冲量大小 I;(3) B 走开墙后的运动过程中弹簧拥有的最大弹性势能E p2。
【答案】( 1) 2kg ;( 2)27J,36N·S;( 3)9J【分析】【详解】(1)由题图乙知, C 与 A 碰前速度为 v1= 9m/s ,碰后速度大小为 v2=3m/s ,C 与 A 碰撞过程动量守恒m C v1= (m A+ m C)v2解得 C 的质量 m C=2kg。
(2) t = 8s 时弹簧拥有的弹性势能E =(m + m )v22=27Jp11AC2取水平向左为正方向,依据动量定理,4~12s 内墙壁对物块 B 的冲量大小I=(m A+ m C)v3-(m A+ m C)(-v2) =36N·S(3)由题图可知,12s 时 B 走开墙壁,此时A、C 的速度大小 v3=3m/s ,以后 A、 B、 C 及弹簧构成的系统动量和机械能守恒,且当A、 C 与 B 的速度相等时,弹簧弹性势能最大(m A+ m C)v3= (m A+ m B+ m C)v41(m A+ m C) v32=1(m A+ m B+ m C) v42+ E p222解得 B 走开墙后的运动过程中弹簧拥有的最大弹性势能E p2= 9J。
2.如下图,长为L 的轻质细绳一端固定在地高度为 H。
现将细绳拉至与水平方向成30O 点,另一端系一质量为m ,由静止开释小球,经过时间的小球, O 点离t 小球抵达最低点,细绳恰巧被拉断,小球水平抛出。
高考物理专题复习一 动量理和动量守恒律 力含弹簧的碰撞模型练习题

权掇市安稳阳光实验学校2008高考物理专题复习一动量定理和动量守恒定律力学中含弹簧的碰撞模型练习题知识要点:在有关弹簧类问题中,要特别注意使用如下特点和规律:1、弹簧上的弹力是变力,弹力的大小随弹簧的形变量发生变化。
2、只有一端有关联物体,另一端固定的弹簧。
其运动过程结合弹簧振子的运动规律去认识,突出过程的周期性、对称性及特殊点的用应。
如当弹簧伸长到最长或压缩到最短时,物体的速度最小(为零),弹簧的弹性势能最大,此时,也是联系物体的速度方向发生改变的时刻。
若关联物与接触面间光滑,当弹簧恢复原长时,物体速度最大,弹性势能为零。
若关联物与接触面间粗糙,物体速度最大时弹力与摩擦力平衡,此时弹簧并没有恢复原长,弹性势能也不为零。
若关联物同时处在电磁场中,要注重过程分析。
3、两端均有关联物的弹簧,弹簧伸长到最长或压缩到最短时,相关联物体的速度一定相同,弹簧具有最大的弹性势能;当弹簧恢复原长时,相关联物体的速度相差最大,弹簧对关联物体的作用力为零。
若物体再受阻力时,弹力与阻力相等时,物体速度最大。
针对此类问题,要立足运动和受力分析,在解题方法上以动量定理、动量守恒定律和动能定理等为首选。
1、如图所示,为水平气垫导轨,滑块A、B用轻弹簧相连,今将弹簧压紧后用轻绳系在A、B上,然后以恒定的速度v0向右运动,已知A、B质量分别为m1、m2,且m1< m2,滑动中轻绳突然断开,当弹簧第一次恢复到自然长度时,滑块A的速度刚好为零。
求:(1)绳断开到第一次恢复到自然长度过程中弹簧释放的弹性势能E P ; (2) 在以后运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析、讨论,来证明你的结论。
( E p=m1(m1+m2)v02/2m2;不可能)2、如图所示,质量为m2和m3的两物体静止在光滑的水平面上,它们之间有压缩的弹簧,一质量为m1的物体以速度v0向右冲来,为防止冲撞,弹簧将m2、m3向右、左弹开,m3与m1碰后即粘合在一起。
高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题含解析

高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A以v0=12 m/s 的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A、B 的质量分别为m1=0.5 kg、m2=1.5 kg。
求:①A与B撞击结束时的速度大小v;②在整个过程中,弹簧对A、B系统的冲量大小I。
【答案】①3m/s;②12N•s【解析】【详解】①A、B碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v代入数据解得v=3m/s②以向左为正方向,A、B与弹簧作用过程由动量定理得I=(m1+m2)(-v)-(m1+m2)v代入数据解得I=-12N•s负号表示冲量方向向右。
2.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB与粗糙水平地面BC相切于B点。
质量m=0.1kg的滑块甲从最高点A由静止释放后沿轨道AB运动,最终停在水平地面上的C 点。
现将质量m=0.3kg的滑块乙静置于B点,仍将滑块甲从A点由静止释放结果甲在B点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D点。
已知B、C两点间的距离x=2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s,两滑块均视为质点。
求:(1)圆弧轨道AB的半径R;(2)甲与乙碰撞后运动到D点的时间t【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)甲从B点运动到C点的过程中做匀速直线运动,有:v B2=2a1x1;根据牛顿第二定律可得:对甲从A 点运动到B 点的过程,根据机械能守恒: 解得v B =4m/s ;R=0.8m ;(2)对甲乙碰撞过程,由动量守恒定律: ;若甲与乙碰撞后运动到D 点,由动量定理:解得t=0.4s3.如图所示,质量为m =245g 的木块(可视为质点)放在质量为M =0.5kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,木块与木板间的动摩擦因数为μ= 0.4,质量为m 0 = 5g 的子弹以速度v 0=300m/s 沿水平方向射入木块并留在其中(时间极短),子弹射入后,g 取10m/s 2,求:(1)子弹进入木块后子弹和木块一起向右滑行的最大速度v 1 (2)木板向右滑行的最大速度v 2 (3)木块在木板滑行的时间t【答案】(1) v 1= 6m/s (2) v 2=2m/s (3) t =1s 【解析】 【详解】(1)子弹打入木块过程,由动量守恒定律可得:m 0v 0=(m 0+m )v 1解得:v 1= 6m/s(2)木块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得:(m 0+m )v 1=(m 0+m +M )v 2解得:v 2=2m/s(3)对子弹木块整体,由动量定理得:﹣μ(m 0+m )gt =(m 0+m )(v 2﹣v 1)解得:物块相对于木板滑行的时间211s v v t gμ-==-4.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示.物块以v 0=8m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以5m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10 m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F ; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W . 【答案】(1)0.32μ=(2)130F N =(3)9W J = 【解析】(1)由动能定理,有:2201122mgs mv mv μ-=-可得0.32μ=. (2)由动量定理,有'F t mv mv ∆=-可得130F N =. (3)'2192W mv J ==. 【考点定位】本题考查动能定理、动量定理、做功等知识5.质量为0.2kg 的小球竖直向下以6m/s 的速度落至水平地面,再以4m/s 的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,(1)求小球与地面碰撞前后的动量变化;(2)若小球与地面的作用时间为0.2s ,则小球受到地面的平均作用力大小?(取g=10m/s 2).【答案】(1)2kg•m/s ;方向竖直向上;(2)12N ;方向竖直向上; 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球与地面碰撞前的动量为:p 1=m (-v 1)=0.2×(-6) kg·m/s=-1.2 kg·m/s 小球与地面碰撞后的动量为p 2=mv 2=0.2×4 kg·m/s=0.8 kg·m/s 小球与地面碰撞前后动量的变化量为Δp =p 2-p 1=2 kg·m/s (2)由动量定理得(F -mg )Δt =Δp 所以F =p t ∆∆+mg =20.2N +0.2×10N=12N ,方向竖直向上.6.如图所示,长为1m 的长木板静止在粗糙的水平面上,板的右端固定一个竖直的挡板,长木板与挡板的总质量为M =lkg ,板的上表面光滑,一个质量为m= 0.5kg 的物块以大小为 t 0=4m/s 的初速度从长木板的左端滑上长木板,与挡板碰撞后最终从板的左端滑离,挡板对物 块的冲量大小为2. 5N • s ,已知板与水平面间的动摩擦因数为μ= 0.5,重力加速度为g=10m/s 2,不计物块与挡板碰撞的时间,不计物块的大小。
2019高考物理第二轮复习第6讲动量弹簧[WORD最新可编辑]
![2019高考物理第二轮复习第6讲动量弹簧[WORD最新可编辑]](https://img.taocdn.com/s3/m/f93319f1c77da26924c5b047.png)
第6讲动量弹簧题一:光滑水平面上放着质量m A=1 kg的物块A与质量m B=2 kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧的弹性势能E p=49 J。
在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示,放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑轨道,其半径R=0.5 m,B恰能到达最高点C。
取g=10 m/s2,求:(1)绳被拉断的瞬间,B的速度的大小;(2)在绳被拉断的过程中,绳对B的冲量的大小;(3)在绳被拉断的过程中,绳对A所做的功。
题二:如图,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不栓接,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,B、C可视为一个整体。
现A以初速度v0沿B、C的连线方向运动,与B相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。
已知C离开弹簧后的速度恰为v0,求弹簧释放的弹性势能。
题三:图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度系数为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体,它对滑块的阻力可调,起初滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L,现有一质量也为m 的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。
为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为2mgk时速度减为0,ER流体对滑块的阻力需随滑块下移而变。
忽略空气阻力,试求:(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;(3)滑块下移距离为d时,ER流体对滑块阻力的大小。
题四:一弹簧竖直固定在地面上,上面连接一质量为 1 kg的物体A,A处于静止状态,此时弹簧被压缩了0.15 m。
质量也为 1 kg的物体B从A的正上方h=0.3 m处自由下落,碰后A、B结合在一起向下运动,已知重力加速度g=10 m/s2,该弹簧形变量为x时的弹性势能为E p=12kx2,其中k为弹簧的劲度系数。
动量 新型情景题

动量定理、动量守恒、动量实验情景题原创2024.6.30上海市位育中学伍秀峰《物体相互作用中的守恒量动量》补充习题1:1、看不见的碰撞I碰撞的特征包括物体间存在相互作用、过程时间很短、物体的Array运动状态发生改变等。
已知α粒子的速度一般约为光速的5%,由于强的电离作用,可以在云室中显示出很明显的径迹。
右图是用云室观察α粒子的照片,三条径迹中有一条存在明显的偏折,则这里是否存在α粒子与其他物体的碰撞,为什么?参考解答:是。
在径迹转折点附近的很小一段范围内,这个α粒子与别的(看不见的)物体发生了碰撞,因为:1、此粒子的运动方向明显改变,说明运动状态(瞬时速度)发生了明显变化。
2、运动状态的改变需要力,说明粒子在此与别的物体间存在明显的相互作用。
3、结合粒子速度,该转折过程所用时间是很短的。
综上,均符合碰撞的特征,所以这里径迹转折的粒子在转折点附近与别的物体发生了碰撞。
作业目标:1)物理观念水平2——物质观,运动和相互作用2)科学思维水平3——模型建构、科学推理。
(力学模型的建构,证据获取和特征分析)培养学生将真实情景转化为物理模型的能力,并运用运动和相互作用观作出解释,在学生的表述中体现其思维水平,在特征的对比上培养一定的证据意识,帮学生将对碰撞的认识拓展到微观领域。
速度的矢量观点。
设计说明:1)与配套练习的互补性:本章章首提到对碰撞现象研究的重要性,也是现代科学研究的重要手段,但是没有出现过对碰撞现象进行判断的练习。
2)设计特色与评价要点:依据特征对事物的属性进行判断是重要的科学研究方法,此为真实实验视频截图,综合矢量性,利用特征对比进行证据意识的培养,并且发挥学生的想象力建构模型,推理实际上看不见的微观领域的碰撞。
2、枪械中的动量I如图所示是我国某自动步枪的弹头速度随离枪口距离变化的图像,其实际的飞行轨迹很复杂,这里将其简化为水平直线运动,已知弹头质量为4.2g 。
(1)在100m 距离上,弹头速度为820m/s 时,将弹头与一个质量为50kg 、速度为5m/s 的跑步者相比,动能较大的是___________,动量较大的是_____________。
2018年高考物理动量定理运用的八种情境最新模拟题精选

动量定理运用的八种情境最新模拟题精选训练四.与流体相关的情境一、选择题1.国产水刀——超高压数控万能水切割机,以其神奇的切割性能在北京国际展览中心举行的2005年第五届国际机床展览会上引起轰动.它能切割40 mm厚的钢板、50 mm 厚的大理石及其他材料.水刀就是将普通的水加压,使其从口径为0.2 mm的喷嘴中以800 m/s —1 000 m/s 的速度射出的水射流.我们知道,任何材料承受的压强都有一定的限度,下表列出了几种材料所能承受的压强限度:设想有一水刀的水射流横截面积为S,垂直入射的速度为800 m/s,水射流与材料接触后速度变为零,且不附着在材料上,水的密度ρ=1×103 kg/m3,则此水刀不能切割的上述材料是:A. 铸铁和工具钢B.花岗岩和工具钢C.花岗岩、铸铁和工具钢D.都不能切割二.计算题1.某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。
为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。
忽略空气阻力。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g。
求(ⅰ)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(ⅱ)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。
【名师解析】(ⅰ)在刚喷出一段很短的Δt时间内,可认为喷出的水柱保持速度v0不变。
该时间内,喷出水柱高度Δl=v0Δt①喷出水柱质量Δm=ρΔV②其中ΔV为水柱体积,满足ΔV=ΔlS③由①②③可得喷泉单位时间内喷出的水的质量为Δm=ρv0SΔt(ⅱ)设玩具底面相对于喷口的高度为h由玩具受力平衡得F冲=Mg④其中,F冲为水柱对玩具底部柱的作用力由牛顿第三定律:F压=F冲⑤其中,F压为玩具底部对水柱的作用力,v′为水柱到达玩具底部时的速度由运动学公式: v′2-v20=-2gh⑥在很短Δt时间内,冲击玩具水柱的质量为ΔmΔm=ρv0SΔt⑦由题意可知,在竖直方向上,对该部分水柱应用动量定理(F压+Δmg)Δt=Δmv′⑧由于Δt很小,Δmg也很小,可以忽略,⑧式变为F压Δt=Δmv′⑨由④⑤⑥⑦⑨可得h=v202g -M2g 2ρ2v20S2答案(ⅰ)ρv0S(ⅱ)v202g-M2g2ρ2v20S22. 已知火箭发动机产生推力F等于火箭在单位时间内喷出的推进剂的质量J与推进剂速度v 的乘积,即F=Jv,质子火箭发动机喷出的推进剂是质子,这种发动机用于外层太空中产生的微小推力来纠正卫星的轨道或姿态。
高考物理动量定理试题(有答案和解析)及解析

【答案】(1)F=80N(2)v1=2m/s
【解析】
【详解】
①以水平向左为正方向,A与墙壁碰撞过程,无机械能能损失,则以原速率弹回,对A,由动量定理得:Ft=mAv0﹣mA•(﹣v0),
代入数据解得:F=80N;
②A滑上圆轨道B后到达最大高度时,AB速度相等,设A、B的共同速度为v,系统在水平方向动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒得:mAv0=(mA+mB)v1,
代入数据解得:v1=2m/s;
4.如图所示,质量为m=0.5kg的木块,以v0=3.0m/s的速度滑上原来静止在光滑水平面上的足够长的平板车,平板车的质量M=2.0kg。若木块和平板车表面间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)平板车的最大速度;
(2)平板车达到最大速度所用的时间.
②在整个过程中,弹簧对A、B系统的冲量大小I。
【答案】①3m/s;②12N•s
【解析】
【详解】
①A、B碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向
由动量守恒定律得
m1v0=(m1+m2)v
代入数据解得
v=3m/s
②以向左为正方向,A、B与弹簧作用过程
由动量定理得
I=(m1+m2)(-v)-(m1+m2)v
代入数据解得
高考物理动量定理试题(有答案和解析)及解析
一、高考物理精讲专题动量定理
1.如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A以v0=12 m/s的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A、B的质量分别为m1=0.5 kg、m2=1.5 kg。求:
动量定理及动量守恒定律的应用(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)

压轴题05动量定理及动量守恒定律的应用考向一/选择题:弹簧类问题中应用动量定理考向二/选择题:流体类和微粒类问题中应用动量定理考向三/选择题:碰撞类和类碰撞类问题中应用动量守恒定律考向一:弹簧类问题中应用动量定理1.动量定理的表达式F ·Δt=Δp 是矢量式,在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正方向。
运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F 是物体或系统所受的合力。
2.动量定理的应用技巧(1)应用I=Δp 求变力的冲量如果物体受到大小或方向改变的力的作用,则不能直接用I=Ft 求冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化Δp ,等效代换得出变力的冲量I 。
(2)应用Δp=F Δt 求动量的变化考向二:流体类和微粒类问题中应用动量定理1.流体类“柱状模型”问题流体及其特点通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”,质量具有连续性,通常已知密度ρ分析步骤1建立“柱状模型”,沿流速v 的方向选取一段柱形流体,其横截面积为S2微元研究,作用时间Δt 内的一段柱形流体的长度为Δl ,对应的质量为Δm =ρSv Δt3建立方程,应用动量定理研究这段柱状流体2.微粒类“柱状模型”问题微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”,质量具有独立性,通常给出单位体积内粒子数n分析步1建立“柱状模型”,沿运动的方向选取一段微元,柱体的横截面积为S2微元研究,作用时间Δt 内一段柱形流体的长度为Δl ,对应的体积为ΔV =Sv 0Δt ,则微元内的粒子数N =nv 0S Δt骤3先应用动量定理研究单个粒子,建立方程,再乘以N 计算考向三:碰撞类和类碰撞类问题中应用动量守恒定律1.碰撞三原则:(1)动量守恒:即p 1+p 2=p 1′+p 2′.(2)动能不增加:即E k1+E k2≥E k1′+E k2′或p 212m 1+p 222m 2≥p 1′22m 1+p 2′22m 2.(3)速度要合理①若碰前两物体同向运动,则应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v 前′≥v 后′。
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动量定理运用的八种情境最新模拟题精选训练
三.与弹簧橡皮筋相关的情境
一.选择题
1.如图所示,上端固定的轻弹簧,下端悬挂一个质量为m的重物A,平衡时,A位于位置O,A 的下端用细线挂等质量的重物B,平衡时,A
位于位置O’。
烧断细线,当A向上通过位置O时,A的速度为v,同一时刻B向下的速度为u,不计空气阻力,则这段时间内弹簧对A的冲量为
A.I=m(u-v)
B.I=mu
C.I=mv
D.I=m(u+v)
2.如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中,则当木块回到A 位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为()
A .v=
0mv M m
+,I =0 B .v= 0mv M m +,I =2mv 0 C .v= 0mv M m
+,I =20m v M m + D .v= 0mv M
,I =2mv 0
二.计算题
1.蹦极是一项勇敢者的运动。
如图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P 处自由下落,在空中感受失重的滋味,若此人质量为50kg ,橡皮绳长20m ,人可看成质点,g 取10m/s 2。
(1)此人从点P 处由静止下落至运动停止瞬间所用时间为4s ,求弹性橡皮绳对人的平均作用力;
(2)若橡皮绳可相当一根劲度系数为k=100N/m 的轻弹簧,且弹簧弹力满足胡克定律F=kx ,x 为弹簧的形变量。
分析此人从P 处下落到多少m 时具有最大速度?.
(2)当弹簧弹力等于重力时,加速度为零,速度最大.
由mg=kx
解得:x=5m
所以此人从P处下落到20+5=25m时,速度最大
2.如图所示,长1.8m的细绳悬挂在天花板上,另一端系一个质量m=2kg的小球,先将球放置距地面3.6m的天花板上,后让小球自由下落,当绳绷直时即绳断裂,球落地.设整个运动时间为1.0s.求绳断瞬间球受到的冲量是多大?
【名师解析】
绳拉断瞬间,由于拉力远大于重力,可忽略重力,绳受到的拉力冲量等于小球动量的变化。
小球下落1.8m时球做自由落体,由L=1
2gt12,
解得下落所用时间为:
t1 =0.6s
小球速度v1=gt1= 10×0.6=6m/s
设断后球的速度为v2,小球以初速度v2竖直下抛运动,运动时间t2 =1s- t1 =0.4s
由匀变速直线运动规律,h= v2t2 +1
2gt22
h=3.6m-1.8m=1.8m。
解得:v2=2.5m/s。
取竖直向下为正方向,由动量定理,
绳断瞬间球受到的冲量为:I=mv2- mv1=-7N·s。
负号说明小球所受冲量的方向为竖直向上。
3(2019贵阳花溪清华四模)如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg. 用轻弹簧栓接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触. 另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t 图象如图乙所示.求:
①物块C的质量m C;
②墙壁对物块B的弹力在4 s到12s的时间内对对B的冲量I的大小和方向;
③B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能E p。
③12s , B 离开墙壁,之后A 、B 、C 及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A.C 与B 速度相等时,弹簧弹性势能最大.
43)()(v m m m v m m C B A C A ++=+
p C B A C A E v m m m v m m +++=+2423)(2
1)(21 得E p =9J (3分)。