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三步一体高效训练讲评四、计算题:本题共2小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出礼扎记最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。8.(18分)在一次短道速滑接力赛中,两名队员在同一直线上沿同一方向做直线运动,后方的队员以速度2=12m/s快速助推前面速度=9.6m/s的接力队员。在极短时间内,前方的队员以v'=12m/s的速度向前滑行,而后方的队员继续无动力滑行19m后,撞上防撞缓冲垫经1s后停下。已知运动员的鞋子与冰面间的动摩擦因数4=0.05,前方的队员质量1=50kg,后方队员质量2=60kg,重力加速度g取10m/s2。求:(1)助推后,后方运动员的速度2'的大小。(2)在与防撞缓冲垫发生碰撞的过程中,防撞缓冲垫对运动员的平均作用力大小。解:(1)在后方运动员助推前方队员过程中,由动量守恒得m十22=m1′十2'(4分)解得助推后,后方运动员的速度大小2'=10m/s。(3分)(2)从后方队员推送完前方队员到刚要撞上防撞缓冲垫过程中,根据动能定理,得一gx=7陇-包陇9(4分)1运动员撞上缓冲垫后,根据动量定理,得(F十m2g)1=v(4分)解得防撞缓冲垫对运动员的平均作用力大小F=510N。(3分)9.(24分)如图所示,在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和圆弧轨道CD,木板AB上表面粗糙,圆弧轨道CD的上表面是光滑的圆弧,右端D点的切线水平且与木板AB的上表面等高,它们紧靠在一起。一可视为质点的质量也为m的物块P,从木板AB的右端以初速度o滑上木板AB,过B点时速度为w:之后,物块P又滑上圆弧轨道CD,最终恰好能滑到圆弧轨道CD的最高点C处。已知物块P与木板AB间的动摩擦因数为以,重力加速度为g。求:(1)物块滑到B处时,木板的速度B。(2)木板的长度L。D(3)圆弧轨道CD的半径。解:(1)物块P由点A到点B,取向左为正方向,由动量守恒定律,得m=wB+2m·vB(4分)又=1联立解得如=8w。(3分)(2)物块P由点A到点B,根据能量守恒定律,得mgL=ma2-7m2-2×2mue24分)年得L=(3分)(3)物块P由D点到C点,圆弧轨道CD与物块P组成的系统水平方向动量守恒,得mvB十muB=2mv共(4分)根据动能定理,得mgR=m2+mw2-×2m2(4分)联立解得圆弧轨道CD的半径R=250g25w2,(2分)17【24新教材·ZCYK.物理-R-选择性必修第一册-SD】
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