最新高考物理必备知识点(13)

最新高考物理必备知识点

球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零。小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点。求：

(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；

(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。

【答案】－m√gl 1/2mgl

【解析】(1)设小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v1、v2，由机械能守恒定律得

1/2mv＋1/2mv＝mgl①

小球由最低点向左摆动到最高点时，由机械能守恒定律得

1/2mv＝mgl(1－cos60°)②

联立①②式得

v1＝v2＝√gl③

设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I，规定动量方向向右为正，

有I＝0－mv1

解得I＝－m√gl④

(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，设绳的拉力对小球做功为W，由动能定理得

mgl＋W＝1/2mv⑤

联立③⑤式得

W＝－1/2mgl⑥

小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小为mgl.

【试题举例】(2008北京)

有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示。

(1)已知滑块质量为m，碰撞时间为Δt，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。

(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨迹完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑(经分析，A下滑过程中不会脱离轨道).

a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系； b.在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°.求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。

【答案】a.mv0/Δt b.pA＜pB vAx＝2√5/5v0，vAy＝4√5/5v0

【解析】(1)滑块A与B正碰，满足

1/2mvA＋1/2mvB＝1/2mv0①

mv＋mv＝mv②

由①②，解得vA＝0，vB＝v0