20xx-20xx學(xué)年滬科版選擇性必修第一冊13動量守恒定律的案例分析-課時作業(yè)4(含解析)-資料下載頁
2025-04-05 05:16本頁面
【正文】 ．(1)；(2)；(3)【詳解】(1)由豎直上拋公式得煙花上升的最大高度(2)設(shè)甲水平飛出時的速度大小為，由平拋運動規(guī)律得又解得(3)設(shè)乙水平飛出時的速度大小為，煙花炸裂后甲、乙在水平方向上動量守恒，有解得乙的速度大小為由能量守恒定律得煙花炸裂時消耗的化學(xué)能19．（1）（2）見解析【詳解】（1）斜面體固定，冰塊滑上斜面體后做勻減速直線運動，該過程中只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得.（2）設(shè)小孩推出冰塊后的速度為，規(guī)定水平向右為正方向，由動量守恒定律有代入數(shù)據(jù)得.設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為和，由動量守恒定律和機械能守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得.由于冰塊與斜面體分離后的速度大于小孩推出冰塊后的速度，故冰塊能追上小孩.20．1m【詳解】設(shè)船移動距離為x，則人移動距離為，以船行方向為正方向，船對地的平均速度為，人對地的平均速度為，如圖所示，由動量守恒定律有即解得船移動的距離為.21．4m/s【詳解】錯解: 設(shè)物體下落5m時的速度為，由機械能守恒定律有解得取車運動方向為正方向，.由動量守恒定律得，解得.錯因分析 將物體下落5m時的速度代入計算，從而導(dǎo)致錯誤在物體落入車的過程中，物體與車接觸瞬間豎直方向具有較大的動量，落入車后，豎直方向上的動量減為0，由動量定理可知，車給物體的作用力大于物體的重力，因此地面給車的支持力也大于車與物體的重力之和，系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)總動量不守恒.正解: 解析 物體和車（含沙子，下同）組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，作用前，車的水平速度，物體的水平速度為0，由動量守恒定律可得所以.22．【詳解】錯解 錯解一：設(shè)人跳出瞬間車速為v，則此時車的動量為M，根據(jù)動量守恒定律有解得.錯解二：設(shè)人跳出后車速為U，此時車的動量為Mv，人的動量為，根據(jù)動量守恒定律有解得.錯解三：設(shè)車的前進(jìn)方向為正方向，人在跳出車后，車的動量為Mv，人的動量為，根據(jù)動量守恒定律有解得.錯解四：設(shè)車前進(jìn)方向為正方向，則人跳出車后，車的動量為Mv，人的動量為，根據(jù)動量守恒定律有解得.錯因分析 錯解一錯因：動量守恒的對象應(yīng)為車和人組成的系統(tǒng)，而錯解一中把人跳離車后的動量丟掉了，即以系統(tǒng)的一部分（車）來代替了系統(tǒng)（車和人）.錯解二錯因：沒有考慮到人跳離車前后動量方向的變化，而是簡單地采用了代數(shù)運算，即忽略了動量的矢量性.錯解三錯因：參考系發(fā)生了變化人跳離前人與車的動量是相對地的，人跳離車后車的動量（Mv）也是相對地的，而人跳離車后人的動量（）卻是相對于車而言的，所以錯解三錯誤.錯解四錯因：，不能代表人跳離車后瞬間人的動量.正解 解析： 選地面為參考系，以小車前進(jìn)的方向為正方向，則人跳出車后，人的動量為，根據(jù)動量守恒定律有解得.23．（1）（2） （3）【詳解】（1）兩滑塊與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得 解得 v=（2）對整體由能量守恒定律得 解得： （3）經(jīng)分析，滑塊甲運動到左端時速度剛好減為0，在滑塊甲運動至左端前，小車靜止，之后滑塊甲和小車一起向右做勻加速運動到三者共速。法一：應(yīng)用動能定理甲、乙從開始運動到最終兩滑塊均恰好停在小車的兩端的過程中，設(shè)滑塊乙的對地位移為，滑塊甲和小車一起向右運動的位移為。由動能定理對滑塊乙有 對滑塊甲和小車有 滑塊乙離右端的距離 解得：s=法二：應(yīng)用動量定理甲、乙從開始運動到最終兩滑塊均恰好停在小車的兩端的過程中，設(shè)滑塊乙的運動時間為，滑塊甲向左運動至小車左端的時間為。由動量定理對滑塊乙有 對滑塊甲 滑塊甲和小車一起向右運動的時間為 由運動學(xué)公式滑塊乙離右端的距離：解得：s= 法三：轉(zhuǎn)換研究對象，以甲為研究對象設(shè)滑塊甲離左端距離為，由牛頓第二定律得 由速度位移公式 解得： 滑塊乙離右端的距離23
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