高三物理動量守恒定律的應用(文件)
【正文】 v1=1m/s（向左 ） 例 5. 甲乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲．甲和他的冰車的總質量共為 M=30kg，乙和他的冰車的總質量也是 30kg．游戲時，甲推著一質量為m=15km的箱子，和他一起以大小為 v0=2m/s的速度滑行．乙以同樣大小的速度迎面滑來．為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子到乙處時乙迅速把它抓?。舨挥嫳娴哪Σ亮?，求甲至少要以多大的速度 (相對于地面 )將箱子推出，才能避免和乙相碰？ V0=2m/s 乙 甲 V0=2m/s 例 6 V0=2m/s 乙 甲 V0=2m/s 解：由動量守恒定律 （向右為正） 對甲、乙和箱 (M+M+m)V1=(M+mM)V0 V0=2m/s Vx v1 甲 乙 對甲和箱（向右為正） (M+m)V0=MV1+mvx v1 v1 甲 乙 對乙和箱 MV0+mvx =(M+m)V1 VX=題目 如圖所示 ， 在光滑水平面上有兩個并排放置的木塊 A和 B， 已知 mA=500克 ， mB=300克 ， 有一質量為 80克的小銅塊 C以 25米 /秒的水平初速開始 ， 在 A表面滑動 ， 由于 C與 A、 B間有摩擦 ， 銅塊 C最后停在 B上 ，B和 C一起以 /秒的速度共同前進 ， 求： (a)木塊 A的最后速度 vA′ (b)C在離開 A時速度 vC ′ A B C v0 解： 畫出示意圖如圖示：對 ABC三個物體組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律，從開始到最后的整個過程， A B C vBC vA′ A B C vC′ mC v0 = mA vA′ + (mB + mC) vAB 80 25 =500 vA′ + 380 vA′= 從開始到 C剛離開 A的過程， mC v0 = mC vC′ + (mA + mB) vA′ 80 25 = 80 vC′ + 800 vC′= 4 m/s 例 7 光滑的水平桌面上有一質量 m3=5kg, 長 L=2m的木板 C, 板兩端各有塊擋板 . 在板 C的正中央并排放著兩個可視為質點的滑塊 A和 B, 質量分別為 m1=1kg, m2=4kg, A、 B之間夾有少量的塑料炸藥 , 如圖所示 , 開始時 A、 B、C均靜止 , 某時刻炸藥爆炸使 A以 6m/s的速度水平向左滑動 , 設 A、 B與 C接觸均光滑 , 且 A、B與擋板相碰后都與擋板粘接成一體 , 炸藥爆炸和碰撞時間均可不計 , 求： 炸藥爆炸后 , 木板 C的位移和方向 . 例 8 B C A B C A 1kg L=2m 4kg 5kg v0 =6m/s 解 ： 炸藥爆炸后 , 對 A、 B由動量守恒定律， m1v0m2v2=0 v2=, A經(jīng) t1與板碰撞 t1=B向右運動 s2=v2t1= （ 圖甲） B C A 甲 v2 A與板碰撞后，對 A、 C由動量守恒定律， m1v0=（ m1+ m3 ） V V=1m/s V B經(jīng) t2與板碰撞（ 圖乙） C 乙 B A – s2 = （ v2 + V ） t2 t2= s S車 =Vt2= B與板碰后車靜止 例 9. 質量為 M=3kg的小車放在光滑的水平面上 ， 物塊 A和 B的質量為 mA=mB=1kg， 放在小車的光滑水平底板上 ， 物塊 A和小車右側壁用一根輕彈簧連接起來 ，不會分離 。 設球與擋板碰撞時無機械能損失 ， 碰撞后球以速率 v反彈回來 。這類反應的前半部分過程和下述力學模型類似。在它們繼續(xù)向左運動的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，不再改變。 （ 1）求彈簧長度剛被鎖定后 A球的速度。設此時的速度為 v4 ，由動量守恒，有 2mv3=3mv4 ⑥ 當彈簧伸到最長時，其勢能最大，設此勢能為 ，由能量守恒，有 解以上各式得 題目 上頁 如圖所示，一排人站在沿 x 軸的水平軌道旁，原點 0兩側的人的序號都記為 n(n=1， 2， 3…) 。當車每經(jīng)過一人身旁時，此人就把沙袋以水平速度 u朝與車速相反的方向沿車面扔到車上， u的大小等于扔此袋之前的瞬間車速大小的 2n倍 (n是此人的序號數(shù) )。2v0=(M＋ m)v1， 第 2人扔袋： (M＋ m)v1－ m 題目 (2)只要小車仍有速度 ， 都將會有人扔沙袋到車上 ，因此到最后小車速度一定為零 ， 在 x0的一側： 經(jīng)負側第 1人： (M＋ 3m)v3－ m ′ 狗第 i 次跳下雪橇后 ， 雪橇的速度為 Vi ,狗的速度為 Vi+u；狗第 i次跳上雪橇后 ， 雪橇和狗的共同速度為 Vi′ ， 由動量守恒定律可得 第一次跳下雪橇： MV1+m（ V1+u） =0 第一次跳上雪橇： MV1+mv =（ M+m） V1′ 第二次跳下雪橇： （ M+m） V1′ =MV2+ m（ V2+u） 第二次跳上雪橇： MV2+mv =（ M+m） V2′ 題目 下頁 第三次跳下雪橇： （ M+m） V2′= MV3 + m（ V3 +u） 第三次跳上雪橇： （ M+m） V3′ = MV3+mv 第四次跳下雪橇： （ M+m） V3 ′= MV4+m（ V4+u） 此時雪橇的速度已大于狗追趕的速度，狗將不可能追上雪橇。在木板 a端有一小物塊 ，
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