20xx教科版高中物理選修3-5第一章碰撞與動(dòng)量守恒章末檢測(cè)-資料下載頁(yè)
2024-12-06 00:17本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】1．關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件，下列說法正確的是。D．系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒。2．“蹦極”是勇敢者的運(yùn)動(dòng)，如圖1-為蹦極運(yùn)動(dòng)過程示意圖．某人身系彈性繩。自高空p點(diǎn)自由下落，其中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，c是人所到達(dá)的最低。解析人從p運(yùn)動(dòng)到c過程中動(dòng)量變化為零，而人受重力和繩子彈力作用，故由動(dòng)量定理知這兩個(gè)力的沖量大小相等，方向相反，A正確；對(duì)B，從a. 至c的過程中，重力的沖量大小應(yīng)小于彈性繩的沖量大小；對(duì)C，從p至c. 過程中全過程應(yīng)用動(dòng)能定理，有WG－W彈＝0，所以重力所做的功等于人克。下返回，則當(dāng)鐵塊回到小車右端時(shí)，將。為kg的靜止木塊發(fā)生碰撞，假設(shè)碰撞后木塊的速度是v木＝m/s，則。能受到傷害，為了盡可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶，如。剎車到車完全停止需要的時(shí)間為5s，安全帶對(duì)乘客的作用力大小約為。解析由動(dòng)量守恒定律可知，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到左端的最大高度時(shí)滑塊和車速度
【正文】 1 (1)當(dāng)兩滑塊 A、 B都與擋板 C碰撞后， C的速度是多大； (2)A、 C碰撞過程中損失的機(jī)械能． 解析 (1)A、 B、 C系統(tǒng)動(dòng)量守恒 0＝ (mA＋ mB＋ mC)vC， vC＝ 0. (2)炸藥爆炸時(shí) A、 B系統(tǒng)動(dòng)量守恒， mAvA＝ mBvB， 解得 ： vB＝ 2 m/s A、 C碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒 mAvA＝ (mA＋ mC)v， v＝ 1 m/s ΔE＝ 12mAv2A－ 12(mA＋ mC)v2＝ 15 J. 答案 (1)0 (2)15 J 15． (10 分 )如圖 12所示，把一輛質(zhì)量為 kg的電動(dòng)玩具車，放在質(zhì)量為 1 kg的帶有光滑輪子的小車上，當(dāng)接通玩具車的電源，使它相對(duì)于小車以 m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車如何運(yùn)動(dòng) ？ 圖 12 解析 選取地面為參考系，設(shè)小車相對(duì)于地面的速度為 v，則電動(dòng)玩具車相對(duì)于地面的速度為 (v－ ) m/s，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 Mv＋ m(v－ )＝ 0，得v＝ ＋ m＝ 1＋ m/s＝ m/s. 答案 以 m/s 的速度向相反的方向運(yùn)動(dòng) 16． (12 分 )如圖 13所示，質(zhì)量 M 為 4 kg的平板小車靜止在光滑的水平面上，小車左端放一質(zhì)量為 1 kg的木塊，車的右端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧．現(xiàn)給木塊一個(gè)水平向右的 10 Ns 的瞬間沖量，木塊便沿車向右滑行，在與彈簧相碰后又沿原路返回，并恰好能達(dá)到小車的左端，求： 圖 13 (1)彈簧被壓縮到最短時(shí)平板車的速度 v； (2)木塊返回小車左端時(shí)的動(dòng)能 Ek； (3)彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能 Epm. 解析： (1)設(shè)木塊的初速度為 v0，由動(dòng)量定理有： I＝ mv0，得 v0＝ 10 m/s(方向向右 )． 當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，木塊和小車速度相等．對(duì)于木塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，所以有： mv0＝ (M＋ m)v，解得 v＝ 2 m/s(向右 )． (2)木塊與彈簧碰后相對(duì)小車向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木 塊相對(duì)小車靜止時(shí)，木塊相對(duì)小車到達(dá)左邊最遠(yuǎn)點(diǎn)．因此木塊恰能到小車的左端時(shí)，兩者同速．由動(dòng)量守恒可知此時(shí) v 塊 ＝ v 車 ＝ 2 m/ Ek＝ 12mv2塊 ＝ 2 J. (3)木塊往返過程中克服摩擦力做功，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為 ΔE＝ 12mv20－ 12(M＋m)v2＝ 40 J. 考慮木塊開始運(yùn)動(dòng)到彈簧壓縮到最短的過程，系統(tǒng)克服摩擦力做功損失的機(jī)械能為 12ΔE＝ 20 J．對(duì)這個(gè)過程由能量 轉(zhuǎn)化與守恒定律有： 12mv20＝ 12(M＋ m)v2＋ 12ΔE＋ Epm，解得彈簧壓縮到最短時(shí)獲得的最大彈性勢(shì)能 Epm＝ 20 J. 答案： (1)2 m/s 方向向右 (2)2 J (3)20 J
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