10、
(2005全国3)如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B
时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然
后自己刚好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的
水平距离s。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比
m1/m2=2秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点比
A点低5R。
9、(2005全国2)质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短)。碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L。碰后B反向运动。求B后退的距离。已知B与桌面间的动摩擦因数为
。重力加速度为g。
8、
(2005全国1)如图,质量为
的物体
经一轻质弹簧与下方地面上的质量为
的物体
相连,弹簧的劲度系数为
,
、
都处于静止状态。一条不
可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体
,另一端连一轻挂钩。开始时
各段绳都处于伸直状态,
上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一
质量为
的物体
并从静止状态释放,已知它恰好能使
离开地面但不
继续上升。若将
换成另一个质量为(
)的物体
,仍从上述
初位置由静止状态释放,则这次
刚离开地时
的速度大小
是多少?已知重力加速度为
。
7、令A、B质量皆为m,A刚接触B时速度为
(碰前),由功能关系,有
①
A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为。
有:
②
碰后A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为
,在这过程中,弹簧势能始末两态都为零,利用功能关系,
有:
③
此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,
由功能关系有:
④
由以上各式,解得
⑤
2005
6、小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为
.由题意,
的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为
0,如右图.由此得
=2
0 ①
碰撞过程中,小球速度由
变为反向的
碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为:
②
由①、②得
③
5、
(1)![]()
(2)两者速度相同时,距离最近,由动量守恒
![]()
(3)根据匀变速直线运动规律:v1=a1t , v2=v0-a2t
当v1=v2时, 解得A、B两者距离最近时所用时间 t=0.25s
s1=
a1t2 , s2=v0t-
a2t2 ,
△s=s1+d-s2
将t=0.25s代入,解得A、B间的最小距离: △smin=0.075m
4、(1)以v1表示小球A碰后的速度,v2表示小球B碰后的速度,
表示小球A在半
圆最高点的速度,t表示小球A从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间,则有
①,
②
③,
④
由①②③④求得: ![]()
代入数值得:
,
![]()
(2)假定B球刚能沿着半圆轨道上升到c点,则在c点时,轨道对它的作用力等于零。
以vc表示它在c点的速度,vb表示它在b点相应的速度,由牛顿定律和机械能守恒定律,有
,
![]()
解得:
,
代入数值得:![]()
由
,所以小球B不能达到半圆轨道的最高点。
3、设木板和物块最后共同速度为
,由动量守恒定律:
①
设全过程损失的机械能为
,
②
用s1表示物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移,W1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功,用W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。用s2表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位移,W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功,用W4表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。用W表示在全过程中摩擦力做的总功,则
W1=μmgs1 ③, W2=-μmg(s1+s)④,
W3=-μmgs2 ⑤, W4=μmg(s2-s)⑥,
W=W1+W2+W3+W4 ⑦
用E1表示在碰撞过程中损失的机械能,则:
⑧
由①至⑧式解得:
⑨
代入数据得:
⑩
2、锤自由下落,碰桩前速度v1向下,
①
碰后,已知锤上升高度为(h-l),故刚碰后向上的速度为:
②
设碰后桩的速度为V,方向向下,由动量守恒:
③
桩下降的过程中,根据功能关系:
④
由①、②、③、④式得:
⑤
代入数值,得:
N ⑥
1、 设
、
、
的质量均为
。碰撞前,
与
的共同速度为
,碰撞后
与
的共同速度为
。对
、
,由动量守恒定律得:
①
设
滑至
的右端时,三者的共同速度为
。对
、
、
,
由动量守恒定律得:
②
设
与
的动摩擦因数为
,从发生碰撞到
移至
的右端时,
所走过的距离为
,对
、
,由功能关系:
③
设
的长度为
,对
,由功能关系:
④
由以上各式解得:
⑤
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