20xx屆新教材一輪復習人教版-第六章-第2節(jié)-動量守恒定律及其應用-學案-資料下載頁
2025-04-05 05:07本頁面
【正文】 故BC正確,AD錯誤。典例3答案(1)mM+mv0 (2)Mmv0Ff(M+m) (3)Mm(M+2m)v022Ff(M+m)2 Mm2v022Ff(M+m)2 Mmv022Ff(M+m)解析(1)設子彈、木塊相對靜止時的速度為v,以子彈初速度的方向為正方向,由動量守恒定律得mv0=(M+m)v,解得v=mM+mv0。(2)設子彈在木塊內運動的時間為t,對木塊由動量定理得Fft=Mv0,解得t=Mmv0Ff(M+m)。(3)設子彈、木塊的對地位移分別為xx2,如圖所示。對子彈:Ffx1=12mv212mv02,解得:x1=Mm(M+2m)v022Ff(M+m)2,對木塊:Ffx2=12Mv2,解得:x2=Mm2v022Ff(M+m)2,子彈打進木塊的深度等于相對位移,即x相=x1x2=Mmv022Ff(M+m)。對點演練 根據動量守恒定律知道最后滑塊獲得的速度(最后滑塊和子彈共速)是相同的,即物塊獲得的動能是相同的,根據動能定理,滑塊動能的增量是子彈做功的結果,所以兩次子彈對滑塊做的功一樣多,故A正確,D錯誤。由動量和動能的關系Ek=p22m知,滑塊最終的動量也是相同的,由動量定理知滑塊受到的沖量一樣大,故B正確。子彈嵌入下層或擊中上層過程中,系統(tǒng)產生的熱量都等于系統(tǒng)減少的動能,而子彈減少的動能一樣多,滑塊增加的動能也一樣多,則系統(tǒng)減小的動能一樣多,故系統(tǒng)產生的熱量一樣多,故C錯誤。典例4答案(1)23v0 (2)v0212μg解析(1)AB碰撞一直到最終ABC一起向右運動的過程中,ABC組成系統(tǒng)動量守恒,以v0方向為正方向,根據動量守恒定律得2mv0=3mv,解得v=23v0。(2)AB碰撞過程中,AB組成的系統(tǒng)動量守恒,以v0方向為正方向,根據動量守恒定律得mv0=2mv1,解得v1=v02最終滑塊C剛好沒有從木板上掉下,則C與B的相對位移為L,根據能量守恒定律得μmgL=12mv02+122mv12123mv2解得L=v0212μg。對點演練(1)4 m/s (2) m (3)6 m解析(1)設物塊C的質量為mC,滑到斜軌道底端時速度為v,由機械能守恒定律得mCgh=12mCv2設B的質量為mB,C與B碰后的速度分別為vC、vB,向右為正方向,由動量守恒定律得mCv=mCvC+mBvB由機械能守恒定律得12mCv2=12mCvC2+12mBvB2代入數據得vC=0,vB=4m/s(2)設B在A上滑動時加速度為aB,與A達到共同速度v39。所用時間為t,位移為xB,則μ1mBg=mBaBv39。=vB+aBt,xB=vBt+12aBt2設A的加速度為aA,位移為xA,B相對A的位移為Δx,則μ1mBgμ2(mB+mA)g=mAaAv39。=aAt,xA=12aAt2Δx=xBxA解得Δx=(3)由mCv=mCvC+mBvB12mCv2=12mCvC2+12mBvB2得vC=mCmBmC+mBv,vB=2mCmC+mBv當mC?mB時,vC=v,vB=2v設停下時C的位移為xC39。,B的位移為xB39。,則μ1mBgxB39。=012mBvB2μ1mCgxC39。=012mCvC2Δx39。=xB39。xC39。聯立解得Δx39。=6m典例5A 當C與A發(fā)生彈性碰撞時,根據動量守恒定律和機械能守恒定律有mv0=mv1+2mv2,12mv02=12mv12+12(2m)v22,聯立解得v2=23v0,當A、B速度相等時彈簧的彈性勢能最大,設共同速度為v,以A的初速度方向為正方向,則由動量守恒定律得2mv2=(2m+3m)v,由機械能守恒定律可知,最大的彈性勢能為Ep=12(2m)v2212(5m)v2,解得Ep=415mv02,當C與A發(fā)生完全非彈性碰撞時,根據動量守恒定律有mv0=3mv1,當A、B、C速度相等時彈簧的彈性勢能最大,設共同速度為v,則由動量守恒定律得3mv1=6mv,由機械能守恒定律可知,最大的彈性勢能為Ep=12(3m)v1212(6m)v2,解得Ep=112mv02,由此可知碰后彈簧的最大彈性勢能范圍是112mv02≤Ep≤415mv02,故A符合題意,B、C、D不符合題意。對點演練(1)9 m/s (2) m/s (3) Ns,方向水平向右解析(1)滑塊C撞上滑塊B的過程中,滑塊B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,以水平向左為正,根據動量守恒定律得:mCv0=(mB+mC)v1,彈簧被壓縮至最短時,滑塊B、C速度為零,根據能量守恒定律得:Ep=12(mB+mC)v12,解得:v1=3m/s,v0=9m/s。(2)設彈簧彈開恢復到原長的瞬間,滑塊B、C的速度大小為v2,滑塊A的大小為v3,根據動量守恒定律得:mAv3=(mB+mC)v2,根據能量守恒定律得:Ep=12mAv32+12(mB+mC)v22解得:v2=。(3)設彈簧對滑塊B、C整體的沖量為I,選向右為正方向,由動量定理得:I=Δp=(mB+mC)(v2+v1),解得:I=s,方向水平向右。
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