動量守恒定律單元測試題-資料下載頁
2025-03-24 12:55本頁面
【正文】 證m1＝m1＋m2即可。13.【答案】：mv【解析】：設(shè)碰后A、B和C的共同速度的大小為v，由動量守恒定律得3mv＝mv0①設(shè)C離開彈簧時，A、B的速度大小為v1，由動量守恒定律得3mv＝2mv1＋mv0②設(shè)彈簧的彈性勢能為Ep，從細線斷開到C與彈簧分開的過程中機械能守恒，有(3m)v2＋Ep＝(2m)v＋mv③由①②③式得彈簧所釋放的勢能為Ep＝mv14.【答案】：(1)由于慣性 (2)4m/s (3)250J 400J 男孩下車時用力向前推了自行車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150J【解析】：(1)如果直接跳下來，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會摔跤。所以他下來時用力往前推自行車，這樣他下車時可能不摔跤。(2)男孩最安全的下車方式是：下車瞬間相對地的速度為零。男孩下車前后，對整體由動量守恒定律有：(m1＋m2＋m3)v0＝(m1＋m2)v得v＝4m/s(m1表示女孩質(zhì)量，m2表示自行車質(zhì)量，m3表示男孩質(zhì)量)(3)男孩下車前系統(tǒng)的動能Ek＝(m1＋m2＋m3)v＝(40＋10＋30)()2J＝250J男孩下車后系統(tǒng)的動能Ek＝(m1＋m2)v2＝(40＋10)42J＝400J男孩下車時用力向前了推自行車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150J。15.【答案】：2m【解析】：乙與甲碰撞動量守恒：m乙v乙＝m乙v乙′＋m甲v甲′小物塊m在乙上滑動至有共同速度v，對小物體與乙車運用動量守恒定律得：m乙v乙′＝(m＋m乙)v由能量關(guān)系得：μmgΔx＝m乙v乙′2－(m乙＋m)v2代入數(shù)據(jù)得：Δx＝2m，所以車長至少為2m。16.【答案】：（1）（2）（3）【解析】：(1)由點A到點B時，取向左為正．由動量守恒得，又，則(2)由點A到點B時，根據(jù)能量守恒得 ，則(3)由點D到點C,滑塊CD與物塊P的動量守恒，機械能守恒，得 解之得17.【分析】：（1）以AB整體分析，整個過程動量守恒；（2）滑塊B以以v1=，木板A最終速度的大小也為v=，說明一個滑塊未掉下達到共同速度，利用動量守恒定律可求兩物體質(zhì)量關(guān)系，速度大時，滑塊滑下，根據(jù)運動學(xué)公式求解即可；（3）兩個過程，滑塊初速度較小時，滑塊掉不下來根據(jù)動量守恒定律，尋找關(guān)系；當(dāng)速度較大時，滑塊滑下，根據(jù)相對位移不變?yōu)槟景彘L度列式找關(guān)系．【解析】：（1）設(shè)向右方向為正，木板A和滑塊B的系統(tǒng)動量守恒，則有：所以（2）由題意得：滑塊B以v1=，滑塊未掉下就達到共同速度，由動量守恒定律得：mv1=（M+m）v即：3m=（m+M）解得：M=m當(dāng)滑塊B以v1=，滑塊掉下。由牛頓第二定律得：對滑塊：a1＝μmg/m＝μg＝10m/s2＝3m/s2對木板：a2＝μmg/M＝μg＝10m/s2＝3m/s2滑塊在木板上運動時間為：t＝v/a1＝＝這段時間內(nèi)滑塊前進的位移為：x1＝v0t?1/2a1t2=?1/230．52m＝木板前進的位移為：x2＝1/2a2t2＝1/230．52m＝木板A的長度為：L=x1x2==3m（3）滑塊的初速度比較小時，滑塊掉不下去，根據(jù)動量守恒得，滑塊和木板的速度相同為：v＝mv0/(m+M)，即v與v0成正比；當(dāng)滑塊初速度比較大時，滑塊掉下，相對位移不變，設(shè)滑塊掉下去時，木板的速度為v；滑塊在木板上運動時間為：t＝v/a2＝v/3這段時間內(nèi)滑塊前進的位移為：x1＝v0t?1/2a1t2=v0v/3?1/23(v0/3)2＝vv0/3?v2/6木板前進的位移為：x2＝1/2a2t2＝1/23(v/3)2＝v2/6L＝x1?x2＝vv0/3?v2/6?v2/6＝(vv0v2)/3即：v0＝v+9/v，當(dāng)且僅當(dāng)v＝9/v，即v=3m/s時，v0有最小值，即當(dāng)v0≥3+9/3m/s＝6m/s，滑塊滑下木板，其圖象如圖所示：
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