21 动量、能量观点综合应用中常考的“三个模型”
1.如图,三个质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动,B再与C发生碰撞,碰后B、C粘在一起向右运动.滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求B、C碰后瞬间共同速度的大小.
2.如图所示,两长方体A、B紧靠着放在光滑水平桌面上,其质量mA=2 kg,mB=3 kg.一质量m=100 g的子弹以速度v0=800 m/s水平射入A,经t=0.01 s又射入B(未穿出).设子弹射入A时所受摩擦力Ff=3×103 N.求:
(1)子弹射入A的过程中,B受到A的推力;
(2)子弹与B相对静止时,A、B的速度.
3.如图所示,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O.让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平.从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力,求:
(1)两球a、b的质量之比;
(2)两球的碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比.
4.如图所示,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带平齐,传送带两端长度L=4.0 m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0 m/s匀速转动,三个质量均为m=1.0 kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态.滑块A以初速度v0=2.0 m/s向B运动,A与B正碰后粘合在一起,碰撞时间极短,因碰撞,连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0 m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点,已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度取10 m/s2.