1、4.6能量动量综合题 例1、如图所示,质量为M小车在光滑的水平面上以v的速度向左作匀速直线运动。一质量为m的小球从高为h处自由下落,与小车碰撞后,反弹上升的高度仍为h,小球与小车碰撞时,小球受到小车的弹力Nmg,小球与小车间的动摩擦因数为m,求小球弹起后的水平速度。例2、长1m横截面积0.3cm2的玻璃管,下端弯成直角,上端接水龙头,如图所示,如果水流的速度为2m/s,水管的质量为80g,求玻璃管偏离竖直方向的角度。例3、在光滑水平面上放置一个质量为M,截面是1/4圆(半径为R)的柱体A,如图所示,柱面光滑,顶端放一质量为m的小滑块B。初始时刻A、B都处于静止状态,在固定的坐标系xoy中的位置
2、如图所示,设小滑块从圆柱顶端沿圆弧滑下,试求小滑块脱离圆弧以前在固定坐标系中的轨迹方程。例4、质量为M的滑块,可在光滑水平面上无摩擦滑动。用长为l的轻绳挂一质量为m的物体,一开始将绳拉直,并处于水平状态。从静止释放后,求当轻绳与水平面夹角为时,绳中的张力。 LABCRh例5、如图3所示,长为L的光滑平台固定在地面上,平台中间放有小物体A和B,两者彼此接触。A的上表面是半径为R的半圆形轨道,轨道顶端距台面的高度为h处,有一个小物体C,A、B、C的质量均为m。在系统静止时释放C,已知在运动过程中,A、C始终接触,试求: 物体A和B刚分离时,B的速度; 物体A和B分离后,C所能达到的距台面的最大高度
3、; 试判断A从平台的哪边落地,并估算A从与B分离到落地所经历的时间。例6、长为2l的轻绳,两端各系一个质量为m的小球,中点系有一个质量为M的小球,三球静止在光滑水平面上。绳处于伸直状态。先对M施加冲力,使其获得垂直于绳的初速度v。求(1)两小球相碰时绳中的张力(2)若从小球开始运动到两小球相碰的时间为t,求此期间M经过的距离例7、有许多质量为m的木块相互靠着沿一直线排列于光滑的水平面上. 每相邻的两个木块均用长为L的柔绳连接着. 现用大小为F的恒力沿排列方向拉第一个木块,以后各木块依次被牵而运动,求第n个木块被牵动时的速度例8、有5个质量相同、其大小可不计的小木块l、2、3、4、5等距离地依次
4、放在倾角=300的斜面上如图所示斜面在木块2以上的部分是光滑的,以下部分是粗糙的5个木块与斜面粗糙部分之间的静摩擦因数和动摩擦因数都是开始时用手扶着木块1其余各木块都静止在斜面上现在放手。使木块l自然下滑并与木块2发生碰撞,接着陆续发生其他碰撞假设各木块间的碰撞都是完全非弹性的求取何值时,木块4能被撞而木块5不能被撞?例9、如图所示质量为M=1kg的平板车左端放有质量为m=2kg的铁块,铁块与车之间的动摩擦因数=0.5,开始时车与铁块同以v=6m/s的速度向右在光滑水平面上前进,并使车与竖直的墙壁发生正碰设碰撞时间极短碰后车的速率与碰前相等,车身足够长,使铁块不能与墙相碰,g=10ms2,求:
5、 (1)铁块相对小车的总位移; (2)小车与墙第一次相碰后所走的总路程例10、许多质量均为m的小球(忽略大小),用轻质柔软的细绳连成一串,相邻两球间绳长均为l,初始时,小球聚拢在同一位置,静止在地面上。将第一颗球以初速度v0竖直上抛,求:(1)第一颗球最高能上升多高(2)若求出上升高度的具体数值例11、有一个半径为R、质量为M的刚性均匀细圆环,开始时静止在光滑水平桌面上环上有一小孔P0桌面上另有一个质量为m的小球,可以自由穿过小孔今使小球以初速度v0小孔P0射入,如图所示,小球与圆环内壁发生N次弹性碰撞后,又从小孔P0穿出设圆环内壁光滑,从小球射入小孔到它又从小孔穿出,圆环中心O到小球的连线相
6、对于圆环刚好转过3600试求小球穿出小孔后圆环中心相对于桌面的速度例12、长为0.25m的轻杆两端各固定一个同样的m=1kg的小球组成“哑铃”,竖直立在光滑地面上。劲度系数k=104N/m的轻弹簧一端固定在墙上,弹簧处于压缩状态,压缩量为l=2cm,弹簧与上球不粘连。松手后,小球被向右弹开。设此过程时间很短,求(1)上球被弹开时的速度v0(2)弹开后瞬间杆的弹力(3)上球碰地前两球的速度(设下球未离开地面)例13、如图所示,三个质量都是m的刚性小球A、B、C住于光滑的水平桌面上(图中纸面),A、B之间与B、C之间分别用刚性轻杆相连,杆与A、B、C的各连接处皆为“铰链式”的(不能对小球产生垂直于杆方向的作用力)已知杆AB与BC的夹角为-,2DE为固定在桌面上一块挡板,它与AB连线方向垂直现令A、B、C一起以共同的速度v沿平行于AB连线方向向DE运动,已知在C与挡板碰撞过程中C与挡板之间无摩擦力作用,求碰撞时当C沿垂直于DE方向的速度由v变为0这一极短时间内档板对C的冲量的大小.