2022届高考物理二轮专题复习5动量和能量

4#（M+m）gLsin0-W-卩（M+m）gcos。L=0-0弹解得M=2m①分析木块B运动的整个过程，重力做正功，摩擦力做负功，斜面支持力和A对B的弹力不做功,根据动能定理MgLsin0一pMgcos0s=0一0解得s=2L②分析木块B下滑过程，根据牛顿第二定律Mgsin0一卩Mgcos0=Magsin0a=解得下2木块B上滑过程，根据牛顿第二定律Mgsin0+^Mgcos0=Ma3gsin0a=解得上2分析下滑过程，根据运动公式v2=加下L解得V]=\：'gLsin0与A发生弹性碰撞，原速率弹回，所以第一次碰撞过程中，A对B的冲量为I=2Mv=2M.-gLsin0分析木块B上滑再下滑过程02一v2=2aLv2一02=2aL]上2，2下2解得解得V2=第二次碰撞过程中，A对B的冲量为12=2MV2=号因为上滑和下滑加速度不变，故以后每次碰撞，A对B的冲量都为上次碰撞冲量的吉，即根据等比数列公式，总冲量I=气=(3+J3)MJgLsin0又M=2m得I=2(3+(3)m;gLsin9。某同学设计了如图所示的传送装置，长L=6.4m的水平传送带右端与光滑弧形轨道平滑对接于B点，高于传送带h=0.8m的平台与弧形轨道平滑对接于C点。传送带静止时，该同学将质量m=1kg的小工件从C点无初速释放，工件最后停止在传送带上D点，测得D与B的距离d=l.6m。工件可视为质点，传送带各处粗糙程度相同，重力加速度g=10m/s2。求工件与传送带间的动摩擦因数U；当传送带以某一恒定速度v0向右运动时，恰能使由静止放上传送带左端A的该工件刚好到达平台上C点，求传送装置因传送工件而多消耗的能量E；在(2)问的条件下，每隔时间AT=0.6s,在A端由静止放上一个相同的工件，求第1个工件到达B点后的1s内，传送带在水平方向对传送的所有工件的总冲量大小I。【解析】⑴工件在传送带上受到的摩擦力大小为/=卩mg从C经B到D,由动能定理有mgh—卩mgd=0代入数据解得卩=0-5。⑵假设工件到达B前经时间1、发生位移xi，速度达到vo。则由题意在传送带上加速运动的过程中，由动能定理有卩mgx=—mv2120由动量定理有卩mgt—=mvo-0沿弧形轨道从B到C的过程中，由机械能守恒定律有mgh=gmv2代入数据得v=4m/s，t=0.8s，x=1.6m0——因X1<L，假设成立，故传送带的速度vo=4m/s在1时间内，传送带发生的位移为x=vt=3.2m201工件与传送带间因摩擦产生的热量为Q=卩mg(x-x)21由能量守恒定律可知传送装置因传送工件而多消耗的能量为E=Q+mgh

代入数据解得E=16J。(3)设每个工件在传送带上做匀速运动的时间为t2由运动学规律有L-x=vt102代入数据得r=1.2s2即每个工件在传送带上运动的总时间为t=t+1=2s总12由题意AT=0.6s可知駅=3丄AT3故第一个工件到达B点时(设为Os末)，传送带上共有第1、第2、第3、第4四个工件，1s末传送带上共有第3、第4、第5、第6四个工件。(见答图，其中P点为各工件速度刚好达到vo的位置)分析可知，0s末第3个工件已经在传送带上运动了0.8s，因〔二0.8s，故此后传送带对第1、第2、第3个工件均无水平作用力，即：=01231S末第6个工件刚放上传送带，故16=0第4个工件0s末已经在传送带上运动了0.2s,故此后1s内传送带施加的水平冲量为*——►42!1；_□——0□$APB伽末9»□□_*——►42!1；_□——0□$APB伽末9»□□_«A?R1球1第5个