高中物理的一道题(求解析)

作者&投稿:驹榕 2025-05-13
高中物理一道题分析

答案是A D。

从机械能守恒角度来分析。小球上升h高度,小球的机械能为mgh。外力撤走,小球和斜面均向右运动,因为二者之间的力是一对相互作用力,他们的冲量必然大小相等、方向相反。所以D是正确的。

当小球到达最低点时开始减速,斜面仍然匀速向右,二者同速分离。此时由于质量相同、速度相同,小球与斜面平分mgh,机械能均为(1/2)mgh。此后小球向右摆动,机械能仍然守恒,最终能到达h/2的高度。所以A是正确的,B错。

动量守恒定律的成立条件是“系统受到的合外力为零”,本题目显然不符合此条件,所以C错。

对于你的思考,

1、小球的轨迹仍然是圆周运动,绳子的拉力始终与速度方向垂直,不做功。
小球受重力、绳子的拉力、斜面的支持力三个力的作用。斜面支持力方向不变,大小随着绳子与竖直方向的夹角的变化而变化。

2、二者组成的系统中只有重力做功。二者之间的相互作用力是内力,对彼此做功的代数和为0,这个不能考虑在内。上面已经分析了,绳子的拉力不做功。

3、到达最低点前小球高度不断降低,相对斜面是向下滑动的,过了最低点高度开始增加,相对斜面向上滑动(但实际上已经不接触了),所以在最低点二者相对速度为0,共速。而过了最低点小球开始减速,斜面匀速,所以二者必然共速分离,与二者的质量是无关的。

4、没有这么个定理,但在本题中是有这个关系存在。你的这个结论只能说是一种解题的经验,以后遇到同类题目可以轻车熟路。

解:设物理运动的总时间为T,初速度为V,加速度为-a
侧:V=aT,
前五秒内的路程为:S1=5V-1/2a*25=5aT-1/2a*25
后五秒内的路程为:S2=1/2a*25
S1:S2=(5aT-1/2a*25):(1/2a*25)=11:5
化解得T=8

答:1.先将小车和物块看成整体,整个过程外力不做功,故系统动量守恒,
设A、B速度相等时,速度为v,这就是小车的最终速度。
由mv0=(M+m)v,得v=mv0/(M+m),(由此知A错)
2.再整个过程,根据能量守恒定律,得
(1/2)mv0²=(1/2)(M+m)x v²+Q,得系统摩擦生热Q=mMVo²/ [2(m+M)] (故C正确)
3.设整个过程物块相对小车走过的路程为L,则有μmgL=Q ,
求得L=MVo² /[ 2μg(m+M)](故D错)
4.压缩弹簧过程,相对路程为L/2.
弹簧最短时,弹性势能最大,设为Epm小车和物体速度相等,设为V′,
由动量守恒定律得mv0=(M+m)V′,得V′=mv0/(M+m)
由功能关系得(1/2)mv0²=Epm+(1/2)mV′²+Q/2求得Epm=……(故B错)

同步卫星的向心加速度与静止在同步卫星轨道上的物体的向心加速度的大小是相等的。它们的加速度,都是地球引力除以质量。
a=F/m=(GMm/r²)/m=GM/r²,这个加速度与卫星或物体的质量无关。所以同步卫星轨道上所有物体的向心加速度都大小相等。

由动量守衡知:mV0=(M+m)V 最终速度V=mV0/(m+M)
因为共速,所以没有弹性势能,损失的能量为生热:
Q=1/2mV0^2-1/2(M+m)V^2
=mM Vo^2 / 2(m+M)

同步卫星的向心加速度与静止在同步卫星轨道上的物体的向心加速度大小是相等的
向心加速度 只与地球的质量和轨道半径有关系。分析受力的话也可以知道。两物体受的力是同样的
F=GMm/r^2=ma a都是一样的。。


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