20xx教科版高中物理選修3-5第一章第3節(jié)動量守恒定律(更新版)
【正文】 . 【 答案 】 m/s 【 題后反思 】 分析本題易忽略噴出氣體后火箭質(zhì)量的變化 ， 而導(dǎo)致結(jié)果錯誤 ， 本題為變質(zhì)量問題 ， 應(yīng)以火箭本身和噴出氣體為研究對象， 同時注意火箭在噴氣前后的質(zhì)量變化 ． 變式訓(xùn)練 2 一小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運動，若其沿運動方向的相反方向射出一物體 P，不計空氣阻力，則 ( ) A．火箭一定離開原來軌道運動 B． P一定離開原來軌道運動 C．火箭運動半徑可能不變 D． P運動半徑一定減小 解析： 選 P后 ， 由反沖原理火箭速度變大 ， 所需向心力變大 ， 從而做離心運動離開原來軌道 ， 半徑增大 ． P的速率可能減小 ，可能不變 ， 可能增大 ， 運動也存在多種可能性， 所以 A對 ， B、 C、 D錯 ． 臨界問題的分析 如圖 1－ 3－ 4所示 ， 甲 、 乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰面上做游戲 ， 甲和他的冰車的質(zhì)量共為 M＝ 30 kg， 乙和他的冰車的質(zhì)量也是 30 ， 甲推著一個質(zhì)量為 m＝ 15 kg的箱子 ，和他一起以大小為 v0＝ m/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 ， 箱子滑到乙處時 ， 乙迅速 把它抓住 ． 若不計冰面的摩擦力 ． 例 3 圖 1－ 3－ 4 求甲至少要以多大的速度 (相對于地面 )將箱子推出，才能避免與乙相撞？ 【 思路點撥 】 由題目可知兩個作用過程發(fā)生在冰面上滿足動量守恒定律 ． 解答本題先明確恰好不相撞的條件 ， 再分別以甲與箱子為研究對象 、 以乙與箱子為研究對象 ， 由動量守恒定律列式求解 ． 【 自主解答 】 對甲與箱子組成的系統(tǒng) ， 設(shè)推出箱子后 ， 箱子的速度為 v， 甲的速度為 v1， 均向右 ， 取向右為正 ， 由動量守恒定律有 ()0＝ mv＋ Mv1 ① 對乙與箱子組成的系統(tǒng) ， 乙原來速度方向向左， 為負 ． 由動量守恒定律有 mv－ Mv0＝ (m＋ M)v2② 剛好不相撞的條件為 v1＝ v2③ 由 ①②③ 聯(lián)立 ， 解得 v ＝m 2 ＋ 2 mM ＋ 2 M 2m 2 ＋ 2 mM v 0 代入數(shù)值得 v ＝ 5 .2 m / s . 【 答案 】 m/s 【 題后反思 】 本題容易犯的錯誤是：過分的分析甲 、 乙和箱相互作用的過程 ， 而忽略對臨界條件的分析 ． 題中甲 、 乙和箱的總動量與甲的初速度方向一致 ， 所以相互作用后乙必然反向 ， 所以只需乙抓住箱以后和甲速度相等 ， 甲 、乙就可避免相撞 ． 變式訓(xùn)練 3 一同學(xué)在地面上立定跳遠的最好成績是 x(m)， 假設(shè)他站在車的 A端 ， 如圖 1－ 3－ 5所示 ， 想要跳上距離為 l(m)遠的站臺上 ， 不計車與地面的摩擦阻力 ， 則 ( ) A． 只要 lx， 他一定能跳上站臺 B． 只要 lx， 他有可能跳上站臺 C． 只要 l＝ x， 他一定能跳上站臺 D． 只要 l＝ x， 他有可能跳上站臺 答案： B 圖 1－ 3－ 5
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