2025年能量动量综合难题答案VIP免费

04.能量动量综合难题(十八年高考题精髓)~答案答案1☆(1)；(2)[解析](1)喷泉单位时间内喷出的水的质量m=ρV=ρSv0．[解析](2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为，水从喷口喷出后达成玩具底面时的速度大小为．对于时间内喷出的水，有能量守恒得④，在高度处，时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为⑤，设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有⑥，由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得⑦，联立③④⑤⑥⑦式得⑧．答案2☆[解析]设物块与地面间的动摩擦因数为μ，要使物块a、b能够发生碰撞，应有：m＞μmgl①，即μ＜②，设a与b碰撞前的速度为v1，由能量守恒得：=μmgl+③，设a与b碰撞后的瞬间，速度大小分别为va、vb，根据动量守恒定律和能量守恒定律得：mv1=mva+mvb④，=m+×m⑤，联立④⑤式解得：vb=v1⑥．它们碰后，b没有与墙发生碰撞，即b在达成墙前静止，由功效关系得：(m)≤μmgl⑦，联立③⑥⑦式得：μ≥⑧，联立②⑧式，a与b发生碰撞、但b没有与墙发生碰撞的条件为：≤μ＜．根据题意b没有与墙发生碰撞，根据功效关系可知，故有，总而言之a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件是．答案3☆(1)4m/s；(2)0.75m[解析](1)设B球第一次达成地面时的速度大小为vB，由运动学公式有vB＝①，将h＝0.8m代入上式得v1＝4m/s②．[解析](2)设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v′1(v′1＝0)，B球的速度分别为v2和v′2，由运动学规律可得v1＝gt③，由于碰撞时间极短，重力的作用能够无视，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变，规定向下的方向为正，有mAv1＋mBv2＝mBv′2④，mAv＋mBv＝mv′⑤；设B球与地面相碰后速度大小为v′B，由运动学及碰撞的规律可得v′B＝vB⑥；设P点距地面的高度为h′，由运动学规律可得h′＝⑦；联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得h′=0.75m⑧．答案4☆(1)；(2)[解析](1)设球b的质量为m2，细线长为L，球b下落至最低点、但未与球a相碰时的速率为v，由机械能守恒定律得①，式中g是重力加速度的大小．设球a的质量为m1，在两球碰后的瞬间两球共同速度为，以向左为正，由动量守恒定律得②；设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得③；联立①②③式得④，并代入题给数据得⑤．[解析](2)两球在碰撞过程中的机械能损失是⑥；联立①⑥式得Q与碰前球b的最大动能之比为⑦；联立⑤⑦式并代入题给数据得⑧．答案5☆(1)；(2)mg；(3)mg(h2－h1)[解析]设外壳上升高度h1时速度为v1，外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为v2．[解析](1)对外壳和内芯，从碰撞后达成共同速度到上升至h2处，应用动能定理有(4m＋m)g(h2－h1)＝(4m＋m)v22，解得v2＝．[解析](2)外壳和内芯，碰撞过程瞬间动量守恒有4mv1＝(4m＋m)v2，解得v1＝，设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W，在此过程中，对外壳应用动能定理有W－4mgh1＝(4m)v12，解得W＝mg．[解析](3)由于外壳和内芯达成共同速度后上升高度h2的过程中机械能守恒，只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失，损失的能量为＝(4m)v12－(4m＋m)v22，联立解得＝mg(h2－h1)．答案6☆(1＋)d[解析]设子弹初速度为v0，射入厚度为2d的钢板后，最后钢板和子弹的共同速度为v．由动量守恒得(2m＋m)v＝mv0①，解得v＝v0；此过程中动能损失为△E＝mv02－×3mv2②，解得△E＝mv02；分成两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1；由动量守恒得mv1＋mV1＝mv0③；由于子弹在钢板中受到的阻力为恒力，射穿第一块钢板的动能损失为，由能量守恒得mv12＋mV12＝mv02－④，联立①②③④式且考虑到v1必须不不大于V1，可得v1＝(＋)v0⑤．设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2，由动量守恒得2mV2＝mv1⑥，损失的动能为△E′＝mv12－×2mV22⑦，联立①②⑤⑥⑦式得△E′＝(1＋)×⑧；由于子弹在钢板中受到的阻力为恒力，由⑧式可得射入第二块钢板的深度x为x＝(1＋)d⑨．由此可知，采用多层钢板比采用同样质量同样厚度的单层钢板更能抵抗穿甲弹的射击．答案7☆[解析]木板第一次与墙碰撞后，向左匀减速直线运动，直到静止；再反向向右匀加速直线运动直到与重物...