1.3动量守恒定律的案例

《1.3动量守恒定律的案例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.3动量守恒定律的案例（11页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、动量守恒定律及其应用（限时：45分钟满分：100分）A级双基达标1.练图14-1 1如练图14 1-1所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时 （）A .若小车不动，两人速率一定相等B. 若小车向左运动，A的动量一定比B的小C .若小车向左运动，A的动量一定比B的大D .若小车向右运动，A的动量一定比B的大解析 根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动量大小一定相 等，因不知两人的质量，故选项 A是错误的.若小车向左运动， A 的动量一定比B的大，故选项B是错误的、选项C是正确的.若小 车向右运动，A的动量一定比B的小，故选项D是错误的.答案 C2. （

2、2013天津高考）我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女 子3 000 m接力三连冠.观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在 “交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛 推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中，忽略 运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 （）练图14-1 2A .甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C .甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D .甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功解析由于甲对乙的作用力与乙对甲的作用力方向相反，因此两 个力的冲量方向相反，不相等，A项错误；由动量定理可知，相互作 用力

3、大小相等、方向相反，因此冲量等大反向，动量变化量等大反向， B项正确；由于甲、乙的动能变化等于甲、乙各自所受合外力做的功， 两者所受合外力做的功不一定相等，C项错误；两者的相互作用力等 大反向，但在作用力作用下两人的位移不一定相等，所以相互做的功不一定相等，D项错误.答案 B3. （2013北京四中摸底）质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动 能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去， 动能为导，另一块向前飞去，贝S向前的这块的动能为 （）A.C*kB；EkD.9fEk解析 设另一块动能为E,则另一块动量p= mE，炮弹在空中爆炸，动量守恒， 2mEk= mEmEk，解得E =

4、9Ek，选项B正确.答案 B4.练图14 1 3如练图141 3所示，质量为M、长为L的长木板放在光滑水 平面上，一个质量也为 M的物块（视为质点）以一定的初速度从左端 冲上木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在木板的右端，如果长 木板不固定，则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为（）B.3L4D.2C. 41解析 固定时，由动能定理得：卩MgL=Mv2，后来木板不固定11l有 MVo = 2Mv,卩 Mg&2Mv0 2 Mv2,故得 s= 2D 项正确，A、B、C项错误.答案 D5.如练图14 1 4所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端 与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一

5、质量与 A相 同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与 A相碰后一 起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻 B与A分开且沿原曲面上A W/MM 彳/练图14-1 4A .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghb.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 m2ghC. B能达到的最大高度为2D. B能达到的最大高度为h解析 根据机械能守恒定律可得 B刚到达水平地面的速度vo =12gh,根据动量守恒定律可得 A与B碰撞后的速度为v =2vo,所以1i弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 Epm = 2mv2=尹gh,即A 项错误，B项正确；当弹簧再次恢复原长时， A与B将分开，B以v1的速度沿斜面

6、上滑，根据机械能守恒定律可得mgh = 1mv2, B能达到的最大高度为h/4，即C、D项错误.答案 B6. （2013河南三市联考）一质量为Mb = 6 kg的木板B静止于光 滑水平面上，物块A质量Ma= 6 kg,停在B的左端.质量为m= 1 kg 的小球用长为1= 08 m的轻绳悬挂在固定点 O上，如练图14 1 5 所示.将轻绳拉直至水平位置后，静止释放小球，小球在最低点与 A 发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度 h= 0.2 m.物块与小球可视为质点，A、B达到共同速度后A还在木板上，不计空气阻力， g取10 m/ss 求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中，小球及A、 B组成

7、的系统损失的机械能.0nB77ZZ/Z/Z/Z/ZZ/Z/A练图14-1 5 解析 对于小球，运动中机械能守恒，1i则有 mgl= 2mv0, mgh= mv 1,小球与A碰撞过程中，系统动量守恒，mv o= mv 1 + Mav a ,物块A与木板B相互作用过程中，系统动量守恒,Mav a = (Ma + M b)v ,小球及AB系统组成的系统损失的机械能为1 2 1 2AE = mg mv 1 (Ma + M b)v ,联立解得AE = 4.5 J.答案 4.5 J7.如练图14 1 6,光滑水平直轨道上有三个质量均为 m的物 块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).

8、设A 以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当 A、B速度相等时，B与C恰好 相碰并粘接在一起，然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.求 从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，练图14-1 6(1) 整个系统损失的机械能；(2) 弹簧被压缩到最短时的弹性势能.解析(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度1时，对A、B 与弹簧组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得mv o= 2mv 1此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2,损失的机械能为AE对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定 律得mv 1 = 2mv 2mv2 = AE + *2m)v2 1联立式得 圧=1jmv2(2)由式

9、可知v2练图14 1 8A .木块静止，d1 = d2B.木块向右运动，d1d2C .木块静止，d1d2D .木块向左运动，d1= d2解析 设子弹和木块的质量分别为 m和M，两颗子弹与木块之 间的作用力大小均为f,子弹射入木块前的速度均为v 0，左边子弹射 入木块，与木块相对静止时的速度为 v 1,最后的共同速度为v 将两 颗子弹、木块作为一个整体系统来分析，取水平向右为正方向，根据 动量守恒定律，有mv0 mv0= （2m + M）v,可见，v = 0,即最终木块静止；两颗子弹射入木块的过程，都是系统的机械能转化为内能，即11 11fdi = 2mv0 2（m + M）v 1,fd2= 2

10、mv0 + 2（m+ M）v1，可见，fd-ifd2, d1d2.本题答案为C.答案 C4. 如练图14 1 9所示，光滑水平桌面上有长 L = 2 m的挡板 C,质量mc= 5 kg,在其正中央并排放着两个小滑块 A和B,巾人=1 kg, ms = 3 kg,开始时三个物体都静止.在 A、B间放有少量塑胶炸 药，爆炸后A以6 m/s速度水平向左运动，A、B中任意一块与挡板 C碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：练图14 1 9(1) 当两滑块A、B都与挡板C碰撞后，C的速度是多大；(2) A、C碰撞过程中损失的机械能.解析 (1)A、B、C 系统动量守恒 0= (mA + ms +

11、mc)vc, vc= 0.(2)炸药爆炸时A、B系统动量守恒 mAVa= msvb,解得vs= 2 m/s, A、C碰撞前后系统动量守恒mAVa = (mA + me)v, v = 1 m/s,1 2 1 2AE = ?mA v a 2(mA + mJ v = 15 J.答案(1)0(2)15 J5. (2014揭阳一模)如练图14 1 10所示，质量M = 1.5 kg的 小车静止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右边，其上表 面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为 05 kg的滑块Q.水平 放置的轻弹簧左端固定，质量为 05 kg的小物块P置于桌面上的A 点并与弹簧的右端接触，此时

12、弹簧处于原长.现用水平向左的推力将 P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时，推力做的功为 Wf = 4 J, 撤去推力后，P沿光滑的桌面滑到小车左端并与 Q发生弹性碰撞， 最后Q恰好没从小车上滑下.已知 Q与小车表面间动摩擦因数 尸 01(g= 10 m/S)求：练图 14- 1 10(1) P刚要与Q碰撞前的速度是多少？(2) Q刚在小车上滑行时的初速度vo；(3) 小车的长度至少为多少才能保证滑块Q不掉下？解析(1)压缩弹簧做功时有Ep = Wf1当弹簧完全推开物块P时，有Ep =2mpvP、Q之间发生弹性碰撞，碰撞后Q的速度为vo, P的速度为/vmpv = mpv + mQ v o121/ 2丄12qmpv = ?mpv+ ?mQV o根据以上两式解得 vo= v = 4 m/s, v = 0 滑块Q在小车上滑行一段时间后两者共速mQvo = (mQ+ M)u，解得 u= 1 m/s由能量关系，系统产生的摩擦热，得v = 4 m/smogL = 2mqv 0 2(mq + M)u2解得L = 6 m.答案 (1)4 m/s (2)4 m/s (3)6 m