弹性碰撞和完全非弹性碰撞专题训练.doc

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1、弹性碰撞和完全非弹性碰撞专题训练1.在宇宙间某一个惯性参考系中，有两个可视为质点的天体，质量分别为和，开始时两者相距为，静止，具有沿连线延伸方向的初速度，为保持能继续保持匀速直线运动，对施加一个沿方向的变力.试求：（1）间距离最大时是多少？应满足什么条件？（2）从开始运动至相距最远时力所做的功.图3-4-142．如图3-4-14所示，有个相同的货箱停放在倾角为的斜面上，每个货箱长皆为，质量为相邻两货箱间距离也为，最下端的货箱到斜面底端的距离也为，已知货箱与斜面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，现给第一个货箱一初速度，使之沿斜面下滑，在每次发生碰撞的货箱都粘在一起运动，当动摩擦因数为时，最

2、后第个货箱恰好停在斜面底端，求整个过程中由于碰撞损失的机械能为多少？图3-4-153.如图3-4-15所示，质量的金属盒,放在光滑的水平桌面上，它与桌面间的动摩擦因数，在盒内右端放置质量也为的长方体物块，物块与盒左侧内壁距离为，物块与盒之间无摩擦.若在端给盒以水平向右的冲量，设盒在运动过程中与物块碰撞时间极短，碰撞时没有机械能损失.()求：（1）盒第一次与物块碰撞后各自的速度；（2）物块与盒的左端内壁碰撞的次数；（3）盒运动的时间；图3-4-164.宇宙飞船以的速度进入均匀的宇宙微粒尘区，飞船每前进，要与个微粒相撞，假如每个微粒的质量为，与飞船相撞后吸附在飞船上，为使飞船的速率保持不变，

3、飞船的输出功率应为多大？5．光滑水平面上放着质量的物块与质量的物块，与均可视为质点，靠在竖直墙壁上，间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与、均不拴接)，用手挡住不动，此时弹簧弹性势能,在、间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图3-4-16所示。放手后向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径，恰能到达最高点。取，求：(1)绳拉断后瞬间B的速度的大小；(2)绳拉断过程绳对的冲量的大小；(3)绳拉断过程绳对所做的功；图3-4-176.如图3-4-17所示，一倾角为的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度，斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放

4、一质量的小物块（视为质点）。小物块与斜面之间的动摩擦因数,当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？图3-4-187.如图3-4-18所示中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为的薄滑块，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，现有一质量也为的物体从距地面处自由落下，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，且下移距离为时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求（忽略空气阻力

5、）:(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)滑块下移距离时ER流体对滑块阻力的大小.图3-4-198.某同学利用如图3-4-19所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，、两摆球均很小，质量之比为。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动球使其摆线伸直并与竖直方向成角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成，若本实验允许的最大误差为，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？9.如图3-4-20（a）所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度随时间的变化如图3-4

6、-20（b）所示.不带电的绝缘小球静止在点.时，带正电的小球以速度从点进入区域，随后与发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的倍，的质量为，带电量为，的质量,、间距为，、间距.已知.第4页共4页图3-4-20⑴求碰撞后小球向左运动的最大距离及所需时间.⑵讨论两球能否在区间内再次发生碰撞.参考答案：1.【解析】(1)天体通过万有引力相互作用，当二者速度相等时其间距离最大，设为，由上述结论可知，在加速的过程中，增加多少动能，系统就增加多少引力势能，即有，得：此时受到的外力为：存在最大距离的条件是即转化为弹簧的弹性势能解得:(2)力所做的功等于系统增加的势能与物体增加的动能之和，即【答案】（1）（

7、2）.2.【解析】整个过程中货箱减小的动能和重力势能分别为：……整个过程摩擦力做功全部转化热能，其大小为：……设碰撞中产生的热量为，则由功能关系可知：则整个过程中由于碰撞损失的机械能:【答案】3.【解析】(1)给盒一个冲量后由动量定理可知，盒子的初速度为：设盒子与物块碰撞前的瞬时速度分别为，根据牛顿第二定律，盒子的加速度为：根据得盒子的碰前速度为：因物块与盒之间无摩擦，所以碰前物块速度为：设碰撞后盒子与物块的瞬时速度分别为，由于碰撞