2019高中物理竞赛预赛试题分类汇编—力学

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1、高中物理竞赛预赛试题分类汇编—力学　　B与P碰撞后的瞬间，A、B、C三者的速度分别为vA、vB和vC，则仍类似于第2问解答中　　的道理，有　　vBvC　　vCvB　　vAvA　　　　、式可知B与P刚碰撞后，物块　　vCA与B的速度相等，都小于木板C的速度，即　　vAvB　　　　在以后的运动过程中，木板C以较大的加速度向右做减速运动，而物块向右做加速运动，加速度的大小分别为　　aC加速过程将持续到或者　　A和B以相同的较小的加速度　　2g　　aAaBg　　　　1A和B与C的速度相同，三者以相同速度v0向右做匀速运动，或者木块A从　　3木板C上掉了下来。因此物块B与A在木板C上不可能再发生

2、碰撞。　　4.若A恰好没从木板C上掉下来，即A到达C的左端时的速度变为与C相同，这时三者的速度　　皆相同，以v3表示，动量守恒有　　3mv3从　　mv0　　　　A以初速度v0在木板C的左端开始运动，经过B与P相碰，直到A刚没从木板C的左端掉下来。　　A相对C的路程为L；接着B相对C运动的路程也是L；B与P碰　　后直到A刚没从木板C上掉下来，A与B相对C运动的路程也皆为L．整个系统动能的改变应等于　　这一整个过程中，系统内部先是　　内部相互间的滑动摩擦力做功的代数和，即　　　　1122(3m)v3mv0mg4L　　22、两式，得　　v012gL　　即当物块　　A的初速度v012gL时，A

3、刚好不会从木板C上掉下．若v012gL，则A将从　　A从C上掉下的条件是　　木板C上掉下，故　　v012gL　　　　5.若物块　　A的初速度v0满足条件式，则A将从木板C上掉下来，设A刚要从木板C上掉　　下来时。　　A、B、C三者的速度分别为vA、vB和vC，则有　　vBvC　　　　vA这时式应改写为　　mv0式应改写为　　2mvAmvC　　　　6　　1112(2m)vB2mvC2mv0mg4L　　222当物块A从木板C上掉下来后，若物块B刚好不会从木板C上掉下，即当C的左端赶上B时，B与　　C的速度相等．设此速度为v4，则对B、C这一系统来说，动量守恒定律，有　　mvBmvC2mv4

4、　　　　在此过程中，对这一系统来说，滑动摩擦力做功的代数和为mgL，动能定理可得　　　　1112(2m)v4mvB2mvC2mgL　　222、、、式可得　　v04即当v04gL　　　　gL时，物块B刚好不能从木板C上掉下。若，则B将从木板C上掉下，故物块B从　　木板C上掉下来的条件是　　v04　　第18届预赛题　　1.如图预18－5所示，一质量为M、长为L带薄挡板P的木板，静止在水平的地面上，设木板与地面间的静摩擦系数与滑动摩擦系数相等，皆为．质量为m的人从木板的一端静止开始相对于地面匀加速地向前走向另一端，到达另一端时便骤然抓住挡板P而停在木板上．已知人与木板间的静摩擦系数足够大，人

5、在木板上不滑动．问：在什么条件下，最后可使木板向前方移动的距离达到最大？其值等于多少？参考解答　　在人从木板的一端向另一端运动的过程中，先讨论木板发生向后运动的情形，以t表示人开始运动到刚抵达另一端尚未停下这段过程中所用的时间，设以x1表示木板向后移动的距离，如图预解18-5所示．以　　gL　　　　f表示人与木板间的静摩擦力，以F表示地面作用于木板的摩擦力，以a1和a2分别表示人和　　木板的加速度，则　　fm1a　　　　1Lx1a1t2　　　　2fFMa2　　　　1x1a2t2　　　　2解以上四式，得　　t　　2LMm　　　　Mfm(fF)7　　对人和木板组成的系统，人在木板另一端骤然

6、停下后，两者的总动量等于从开始到此时地面的摩擦力F的冲量，忽略人骤然停下那段极短的时间，则有　　Ft(Mm)v　　　　v为人在木板另一端刚停下时两者一起运动的速度．设人在木板另一端停下后两者一起向前移动的距离　　为x2，地面的滑动摩擦系数为，则有　　　　1(Mm)v2(Mm)gx2　　2Xx2x1　　　　木板向前移动的净距离为　　以上各式得　　1FLMmLm(fF)　　XgMfm(fF)Mm(Mm)(fF)MF此式可知，欲使木板向前移动的距离　　即　　　　2X为最大，应有　　fF　　fFmax(Mm)g　　　　即木板向前移动的距离为最大的条件是：人作用于木板的静摩擦力等于地面作用于木板

7、的滑动摩擦力．　　移动的最大距离　　mL　　　　Mm上可见，在设木板发生向后运动，即fF的情况下，fF时，X有极大值，也就是说，在时间　　Xmax0～t内，木板刚刚不动的条件下　　再来讨论木板不动即　　X有极大值．　　Xmax。　　fF的情况，那时，因为fF，所以人积累的动能和碰后的总动能都将　　变小，从而前进的距离x也变小，即小于上述的　　2.在用铀235作燃料的核反应堆中，铀235核吸收一个动能约为的热中子后，可发生裂变反应，放出能量和2～