高中物理动量定理综合题

）如图所示，质量为m=1kg的小球被长L=4m的绳悬挂于O点，悬点距地面高h=6m，将小球拉开某一角度θ（θ＜90⁰），无初速释放，到最低点时绳子被钉子挡住，绳子刚好断裂，小球被水平抛出，水平距离x=4m，钉子距悬点的距离为d=3m。（g=10m/s²）
求：（1）绳子能承受的最大拉力？
（2）小球释放点绳与竖直方向的夹角θ？

（选修3—5模块）
（1）已知一光电管的阴极的极限频率为ν₀,现将频率ν大于ν₀的光照射在阴极上.

A．照射在阴极上的光的强度愈大,单位时间内产生的光电子数目也愈多.

B．加在AK间的正向电压愈大,通过光电管的光电流饱和值也愈大.

C．为了阻止光电子发射,必须在AK间加一足够高的反向电压.

D．阴极材料的逸出功等于hν0

（2）如图16所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上．一个质量为=2M的小滑块以υ₀=2m/s的初速度从木板的左端滑上木板，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.25．滑块滑离木板时的速度υ=1.5m/s，求滑块滑离木板时木板对地的位移。（g=10m/s²）

 

杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿，质量为30kg的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g=10m/s².
求：(1)杆上的人下滑过程中的最大速度；
(2)竹竿的长度．

固定凹槽的水平部分AB长为2L，其左侧BC是与水平部分平滑相接的半径为L/4的半圆轨道，BC与AB在同一竖直平面内，其右端固结一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧a，弹簧左侧放置一长为L的筒，筒的左端开口，右端封闭，右端外侧与弹簧a不固结，筒内右端固结一同样规格的轻质弹簧，弹簧左侧放置一个小球，与弹簧b右端不固结。小球与筒内壁的滑动摩擦因数为，筒与凹槽的滑动摩擦因数为，半圆轨道光滑。如图所示，现将两个弹簧的长度均压缩为L/2，且用销钉K将小球和筒固定，发现筒恰好不滑动。现将K突然拔掉，同时对筒施加一方向水平向左的力F，使筒向左匀加速运动，直到筒撞击B处之后使筒立刻停止运动。已知小球的质量为m，筒的质量为2m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略小球的直径、筒壁和筒底的厚度、筒的内径、外径。
（1）若要求在筒撞击B处之前，弹簧b长度未变，试求该力初始值的取值范围；
（2）若该力初始值为，且小球从C处落回后，恰好未撞击筒，求该力在筒撞击B处之前做的功。

如图，与水平面成37°倾斜轨道AB，其沿长线在C点与半圆轨道CD（轨道半径R=1m）相切，全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑，至B点时速度为，接着沿直线BC（此处无轨道）运动到达C处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且刚好到达D点，从D点飞出时磁场消失，不计空气阻力，g＝10m/s²，cos37°＝0.8，求：
（1）小球带何种电荷。
（2）小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离。
（3）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。

如图6-18所示，甲、乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，车与水平地面间的摩擦不计．甲与车整体的质量为M＝100kg．另有一质量为m＝2kg的球．乙站在车对面的地上，身边有若干个质量不等的球，开始时车静止，甲将球以速度v（相对地面）水平抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一质量为的球以相同的速度v（相对地面）水平抛回给甲，甲接住后再以相同速率v将此球水平抛给乙，这样往复进行，乙每次抛回给甲的质量都在它接到的球的质量上加一个m，球在空中认为始终做直线运动，求：

图6-18
　　（1）甲第二次抛出球后车的速度大小?
　　（2）从第二次算起，甲抛出多少个球后不能接到乙抛回来的球?

如图所示，航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器，利用航天飞机既可将人造卫星送入预定轨道，也可以到太空去维修出现故障的人造地球卫星。航天飞机自第一次发射至今的28年里，它为人类对太空的探索作出了巨大的贡献，由于维修、保养和发射费用太高即将面临退役，将被美国的“战神1”号火箭所替代。
(1)航天飞机对圆形轨道上的卫星进行维修时，两者的速度必须相同。卫星所在的圆形轨道离地面的高度是h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g。求航天飞机维修卫星时的速度大小。
(2)航天飞机无动力着陆，水平滑行时，从尾部弹出减速伞，以使航天飞机迅速减速。若航天飞机质量为m，弹出减速伞时的速度为，受到的阻力恒为f。求它在水平跑道上无动力滑行的距离和滑行的时间。

（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小。
（2）车被锁定时，车右端距轨道B端的距离。
（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。
（4）滑块落地点离车左端的水平距离。

⑴当P进入“相互作用区域”时，若P受到一个方向向上的恒力的作用，而Q不受影响。设P、Q间的滑动摩擦力，问要使环 P不从杆Q上滑落，杆Q至少要长？
⑵若“相互作用区域”和杆Q都足够长，当P进入“相互作用区域”时， P既受到一个方向向下的恒力作用，同时也受到一个水平力（其中，是P的速即时速度）作用，设P和Q间的动摩擦因数μ=0.5，已知P从进入“相互作用区域”开始，经过的时间刚好达到最大速度，求其最大速度和此时Q的速度各是多大？（假设杆Q在下落过程始终保持竖直，不计空气阻力，）

⑴当P进入“相互作用区域”时，若P受到一个方向向上的恒力的作用，而Q不受影响。设P、Q间的滑动摩擦力，问要使环 P不从杆Q上滑落，杆Q至少要长？
⑵若“相互作用区域”和杆Q都足够长，当P进入“相互作用区域”时， P既受到一个方向向下的恒力作用，同时也受到一个水平力（其中，是P的速即时速度）作用，设P和Q间的动摩擦因数μ=0.5，已知P从进入“相互作用区域”开始，经过的时间刚好达到最大速度，求其最大速度和此时Q的速度各是多大？（假设杆Q在下落过程始终保持竖直，不计空气阻力，）

（1）该男同学的起跳速率；
（2）在起跳过程中，该同学做功的平均功率？
（3）在起跳过程中，该同学蹬地的平均作用力？

一弧形滑道下端与水平传送带相切，一工件从h=1.05高处的A由静止滑下后以水平速度滑上传送带。工件质量m=1.0kg，工件与滑道间平均摩擦阻力的大小f=5.0N，工件滑过的弧长l=2.0m。传送带长L=10m，向右保持v₀=2.0m／s的运行速度不变，工件与传送带间的动摩擦因数=0.20，g=10m/s²，空气阻力不计，工件可看成质点。
（1）求工件滑上传送带时的速度大小v₁=?
（2）求传送带传送一个工件时，克服工件摩擦力所做的功？
（3）调整工件的释放高度，使一个个相同的工件不断的滑下，每隔相等的时间滑上传送带，且工件滑上传送带时的速度为v₂=4.0m/s。现观察到每当有一个工件达到与传送带相对静止时就有一个工件滑上传送带，且传送带上总是有9个工件。传送带长时间工作，求每分钟能传送多少个工件？

一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度，v₁＝4m/s的匀速直线运动，已知：该帆船在匀速行驶的状态下突然失去风的动力，帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过8秒种才能恰好静止；该帆船的帆面正对风的有效面积为S＝10m²，帆船的总质量M约为940kg，当时的风速v₂₌10m/s。若假设帆船在行驶的过程中受到的阻力始终恒定不变，那么由此估算：
（1）有匀速行驶的状态下，帆船受到的动力为多大？
（2）空气的密度约为多少？

如图所示，在水平面上有质量皆为m的五个物块并排靠在一起，每个物块与地面间的动摩擦因数均为μ，相邻两物块之间均用长为s的柔软轻绳相连接（图中未画出），现用大小为F=3μmg水平恒定拉力从静止开始拉动物块1．相邻两物块之间的绳子绷紧时，绳子不会断裂也不会伸长，且绷紧时间极短．试求：
（1）物块1和物块2之间的绳子绷紧前瞬间，物块l的速度大小．
（2）连接 2、3的绳子绷紧后瞬间，物块3的速度．
（3）物块5能否发生运动？如果能，求出物块5开始运动时的速度；如果不能，试求若要物块5发生运动，拉力F应满足的条件．

2009哈尔滨第24届大学生冬季运动会的高山滑雪。有一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差，竖直台阶CD高度差为，台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m／s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8)．求：
       (1)运动员到达C点的速度大小；
       (2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小；
       (3)运动员在空中飞行的时间．