组卷网 > 知识点选题 > 应用动能定理解多段过程问题
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解析
| 共计 8 道试题
1 . 如图所示,倾角为的斜面体ABC固定在水平地面上,轻弹簧一端固定于斜面底部,另一端自由伸长到D点,将质量为的物块乙轻放在弹簧上端,不栓接。质量为的物块甲从A点以初速度沿斜面向下运动,到达D点后两物块相碰并粘连在一起,向下压缩弹簧至F点(未画出)后弹回,到E点时速度减为0。已知AD间的距离DE间的距离,物块甲、乙均可视为质点,且与斜面间的动摩擦因数分别为,弹簧弹性势能表达式为k为劲度系数,x为形变量),不计空气阻力,取
(1)求两物块碰后瞬间速度v的大小
(2)求弹簧劲度系数k的大小;
(3)若两物块在D点相碰时共速且不粘连,求
①两物块分离时弹簧的压缩量的大小;
②从两物块分离到再次相碰经历的时间t。(可用根式表示)
   
2023-05-29更新 | 703次组卷 | 3卷引用:专题07 动量-学易金卷:3年(2021-2023)高考1年模拟物理真题分项汇编(山东专用)
2 . 如图,足够大光滑水平桌面上静置质量、长的长木板A,距离木板A左端处有一与木板等高的表面光滑平台B,平台B固定在桌面上,质量,轻弹簧连接质量的滑块C、D并静置于平台B上,用细线拴连两滑块使弹簧处于压缩状态。另一质量的滑块E在桌子右侧斜下方某点获得竖直向上的初速度,上升过程中除重力外还受到一个水平恒力F作用,使滑块E恰好从木板右端水平滑上A,同时撤去F,滑块E滑上木板时的速度。一段时间后木板与平台碰撞并粘在一起,滑块E继续向左运动并滑上平台。木板与平台碰撞的瞬间,连接C、D的细线断开,C、D两滑块在平台上振动。以向右为正方向,滑块C的v-t图像如图乙。滑块E与木板A间动摩擦因数,忽略所有滑块大小及空气阻力,C、D始终在平台B上,重力加速度。求:
(1)水平恒力F的大小;
(2)滑块E滑上平台B时的速度大小;
(3)滑块E滑上平台B后,与C发生碰撞,并立即结合在一起,考虑所有可能的碰撞情形,求碰后的运动过程中,E、C、D系统动能的最大值与最小值之差;
(4)若平台B不固定,其他条件不变,A与B碰撞后仍粘在一起,请判定E能否滑上B;若能滑上B,求E滑上B时的速度大小;若不能滑上B,求E最终离A右端的距离。
2023-05-06更新 | 1154次组卷 | 5卷引用:7.动量+动量守恒+能量-2023年山东二模分类汇编
3 . 如图所示,物块A和B静止在光滑水平面上,B的前端固定轻质弹簧,某时刻一子弹以大小为的速度水平射向B并嵌入其中,射入过程子弹与B水平方向的平均相互作用力大小为,之后B以大小为的速度向着A运动,从弹簧开始接触A到第一次被压缩至最短所用时间为t,在这段时间内B运动的位移大小为。又经过一段时间后A与弹簧分离,滑上粗糙斜面后再滑下,在水平面上再次压缩弹簧后又滑上斜面。已知A的质量为m,子弹和B的总质量为,A前两次在斜面上到达的最高点相同,B始终在水平面上运动,斜面与水平面平滑连接,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,不计A、B碰撞过程中的机械能损失。求:
(1)子弹嵌入物块B的深度;
(2)物块A第一次离开弹簧时,A、B各自的速度大小;
(3)物块A第一次在斜面上到达的最大高度;
(4)物块A第一次离开弹簧前,弹簧的最大压缩量。

2023-04-23更新 | 1100次组卷 | 3卷引用:7.动量+动量守恒+能量-2023年山东二模分类汇编

4 . 某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。左侧有一固定的四分之一圆弧轨道,其末端B水平,半径为3L;在轨道末端等高处有一质量为m的“”形小盒C(可视为质点),小盒C与大小可忽略、质量为3m的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连,左侧滑轮与小盒C之间的绳长为2L;物块D压在质量为m的木板E左端,木板E上表面光滑,下表面与水平桌面间动摩擦因数(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木板E右端到桌子右边缘固定挡板(厚度不计)的距离为L;质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连,木板E与定滑轮间轻绳水平,细杆F下端到地面的距离也为L;质量为0.25m的圆环(可视为质点)套在细杆F上端,环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,大小为0.5mg。开始时所有装置均静止,现将一质量为m的小球(可视为质点)从圆弧轨道顶端A处由静止释放,小球进入小盒C时刚好能被卡住(作用时间很短可不计),此时物块D对木板E的压力刚好为零。木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹,最终圆环刚好到达细杆的底部。不计空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)小球与小盒C相撞后瞬间,小盒C的速度;
(2)小球在四分之一圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;
(3)木板E与挡板碰后,向左返回的最大位移;
(4)细杆F的长度。

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5 . 如图所示,质量M=1kg的平板置于光滑的水平面上,板上最右端放一质量m=1kg可视为质点的小物块,平板与物块间的动摩擦因数,距平板左端L=0.8m处有一固定弹性挡板,平板撞上挡板后会原速率反弹。现对平板施一水平向左的恒力F=5N,物块与平板一起由静止开始运动,已知重力加速度,整个过程中物块未离开平板。求:
(1)第一次碰撞过程中,平板所受合外力对平板的冲量;
(2)第三次碰撞时物块离平板右端的距离;
(3)物块最终离木板右端的距离;
(4)若将恒力F撤去,调节初始状态平板左端与挡板的距离L,仅给小物块一个水平向左的初速度,使得平板与挡板只能碰撞6次,求L应满足的条件。(假设平板足够长)
2022-04-30更新 | 2979次组卷 | 3卷引用:专题19 力学计算题——2020-2022年三年山东卷高考汇编
6 . 如图所示,一质量、长的长木板静止放置于光滑水平面上,其左端紧靠一半径的光滑圆弧轨道,但不粘连。圆弧轨道左端点与圆心的连线与竖直方向夹角为60°,其右端最低点处与长木板上表面相切。距离木板右端处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量的滑块。平台上方有一固定水平光滑细杆,其上穿有一质量的滑块,滑块通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量的滑块点以某一初速度水平抛出下落高度后恰好能从点沿切线方向滑入圆弧轨道。下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板,带动向右运动,与平台碰撞后即粘在一起不再运动。随后继续向右运动,滑上平台,与滑块碰撞并粘在一起向右运动。组合体在随后运动过程中一直没有离开平台,且没有滑离细杆。与木板间动摩擦因数为。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度,求:
(1)滑块到达点的速度大小;
(2)滑块到达圆弧最低点时对轨道压力的大小;
(3)滑块滑上平台时速度的大小;
(4)若弹簧第一次恢复原长时,的速度大小为。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?
2022-04-28更新 | 1346次组卷 | 5卷引用:专题07 第18题 力学三大观点的综合应用-2022年高三毕业班物理大题满分练(山东专用)
7 . 如图,倾角的足够长斜面体固定在水平面上,在斜面底端垂直斜面固定一弹性挡板,质量分别为的小物块置于斜面上,物块与斜面间无摩擦。两小物块间夹一劲度系数很大、处于压缩状态的轻质短弹簧,弹簧通过机关锁定。现给两物块一大小为的初速度,两物块恰好能沿斜面匀速下滑,此时解除弹簧锁定,解除锁定后弹簧会迅速恢复原长并被移走。两物块均可视为质点,不计弹簧长度,物块、物块、挡板间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为
(1)求物块与斜面间的动摩擦因数
(2)若锁定弹簧的弹性势能为,求弹簧恢复原长时两物块的速度;
(3)若锁定弹簧的弹性势能,求解锁弹开后物块沿斜面向上滑动的最大距离
(4)若锁定弹簧的弹性势能,解锁弹开后,求物块发生第一次碰撞前物块的最小速度。(结果可保留根号)
2022-04-15更新 | 1303次组卷 | 4卷引用:三轮冲刺卷03-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考物理模拟卷(山东专用)
8 . 如图所示,水平轨道长为,其A端有一被锁定的轻质弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上圆心在半径为的光滑圆形轨道相切于点,并且和圆心在半径为的光滑细圆管轨道平滑对接,三点在同一条直线上光滑细圆管轨道右侧有一半径为,圆心在点的圆弧挡板竖直放置,并且与地面相切于质量为的小球可视为质点从轨道上的点由静止滑下,刚好能运动到A点,触发弹簧,弹簧立即解除锁定,小滑块被弹回,小球在到达点之前已经脱离弹簧,并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点计算时圆管直径可不计,重力加速度为求:
(1)小滑块与水平轨道间的动摩擦因数
(2)弹簧锁定时具有的弹性势能
(3)滑块通过最高点后落到挡板上时具有的动能

2021-12-14更新 | 855次组卷 | 10卷引用:黄金卷04-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考物理模拟卷(山东专用)
共计 平均难度:一般