第2课时动力学、动量和能量观点的综合应用(限时:60分钟)1.(20分)如图1所示,质量为m=0.9kg的物块无初速度地轻放在传送带的A端.传送带以速度v=5m/s匀速运动.在距A端水平距离为3m处有一被细线悬挂的小球,刚好与传送带接触.细线长L=1.62m,小球的质量M=0.1kg.已知传送带足够长,μ=0.5.(g取10m/s2)求:图1(1)物块与球碰撞前物块的速度;(2)若物块与球发生碰撞过程无机械能损失,则球能否完成圆周运动?若能,球到最高点时,计算出细线的拉力大小;(3)物块从A端运动到B端由于相对滑动所产生的热量.(设通过对球进行控制,球与物体没有再次相碰)2.(18分)如图2所示的水平地面,ab段粗糙,bc段光滑,可视为质点的物体A和B紧靠在一起,静止于b处,已知A的质量为3m,B的质量为m.两物体在足够大的内力作用下突然沿水平方向左右分离,获得的总动能为E,B碰到c处的墙壁后等速率反弹,并追上已停在ab段的A,A、B与ab段的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,求:图2(1)分离瞬间A、B的速度大小;(2)A从分离到第一次停止的时间;(3)B第一次追上A时的速度大小.3.(16分)如图3所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为d,其电阻不计,两导轨所在的平面与水平面成θ角.质量分别为m和3m、电阻均为R的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终良好接触,两棒之间用一绝缘的细线相连,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,给棒ab施加一平行于导轨向上的拉力作用,使两棒均保持静止.若在t=0时刻将细线烧断,此后保持拉力不变,重力加速度为g.图3(1)细线烧断后,当ab棒加速度为a1时,求cd棒的加速度大小a2(用a1表示);(2)求ab棒最终所能达到的最大速度.4.(18分)如图4所示,地面和半圆轨道面均光滑.质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上,其右端与墙壁距离为s=3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量m=2kg的滑块(不计大小)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动.小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.图4(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;(2)要滑块能沿半圆轨道运动而不脱离半圆轨道,求半圆轨道的半径R的取值.答案1.(1)5m/s(2)能,0N(3)11.7J2.(1)vA=,vB=(2)(3)3.(1)a1(2)4.(1)4m/s(2)R≤0.24m或R≥0.6m