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时间:2018-07-25
《专题七 部分方向上的动量守恒》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、高三物理二轮学案摘编:张用龙专题七部分方向上的动量守恒若研究的系统不受外力的作用,系统动量守恒.但若整个系统所受的合外力不为零,在某一方向所受的合外力为零,则此方向上动量守恒,而对此点的考查为近几年的高考命题热点,一般的此类习题较难,仔细把握此类习题物理过程,确定哪一方向上动量守恒为解题的关键,解决此类问题往往结合机械能守恒或能量观点即可解决.1.如图所示,质量为M的三角形滑块置于水平光滑地面上,当质量为m的滑块B沿斜面下滑的过程中,不计一切摩擦,M和m组成的系统(BC)A.由于不受摩擦力,系统动量守恒B.由于地面对系统的支持力大小不等于系统所受重
2、力大小,故系统动量不守恒C.系统水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒D.M对m作用有水平方向分力,故系统水平方向动量也不守恒。2、右图中小球的质量为m,凹形半圆槽的质量为M,各面光滑,小球从静止开始下滑到槽的最低端时,小球和凹槽的速度各为多大?半圆槽半径为R。析:设当小球达最低端时的m、M速度分别为v1、v2,由动量守恒得:(小球达最低点速度水平)系统动量守恒:3.如图所示,两根长度均为L的刚性轻杆,一端通过质量为mA的球形铰链A连接,另一端分别与质量为mB和mC的小球相连。将此装置的两杆合拢,铰链A在上,竖直地方放在水平桌面上,然后轻敲一下铰
3、链A,使两小球向两边滑动,但两杆始终保持在竖直平面内。忽略一切摩擦,试求:(1)若A的质量为2m,B的质量为m,C的质量为m,铰链A碰到桌面时的速度。(2)若A的质量为m,B的质量为m,C的质量为2m,两杆夹角为900时,质量为2m的小球C的速度V2。(3)若A的质量为m,B的质量为m,C的质量为2m,两杆夹角为900时,质量为2m的小球C的位移。解析:(1)系统水平方向动量守恒,机械能守恒:(2)设此时铰链速度为v,质量为m的球速度为v1,水平方向动量守恒,此时顶点球速度方向与竖直成θ,机械能守恒:,水平方向:,对杆AB:,对杆AC:,,,.(3
4、)。3.如图所示,三个质量均为m的弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一直线而静止在光滑的水平面上,现给中间的小球B一个水平初速度v0,方向与绳垂直,小球相互碰撞无机械能损失,轻绳不可伸长,求:(1)当小球AC第一次相碰时,小球B的速度.第3页共3页高三物理二轮学案摘编:张用龙(2)当三个小球再一次处在一直线上时,小球B的速度.(3)运动过程中小球A的最大动能EK和此时两根绳的夹角θ.(4)当三个小球在处在一直线上时,绳中的拉力F大小.解析:(1)设第一次A、C相碰时,小球B的速度为vB,分析可知A、C沿B的初速度方向速度也为vB,由动量守恒定律可知:
5、(2)当三小球再一次处在同一直线上时,则由动量守恒定律和机械能守恒定律得:,,(三球再一次处于同一直线上)(初始状态,舍去)所以三球再一次处于同一直线上时,小球B的速度为(负号表示速度方向与初速方向相反)(3)当小球A的动能最大时,小球B的速度为零,设此时A、C的速度为u,两根绳的夹角为θ,由动量守恒定律和机械能守恒定律得:,,另外,。(4)小球A、C均以半径L绕小球B做圆周运动,当三小球处在同一直线上时,以小球B为参考系,小球A(C)相对于小球B的速度均为,所以此时绳中的拉力为4.如图所示,三个弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一直线而静止在光滑的
6、水平面上两端小球的质量均为m,中间小球的质量为M。现给中间的小球B一个水平冲量使它获得初速度v,方向与绳垂直,小球相互碰撞无机械能损失,轻绳不可伸长,求:(1)两小球m相碰时绳中的张力(2)若从小球M开始运动到两小球相碰时的时间为t,求在此期间小球M经过的距离s。解答::(1)当两小球m相碰时,M运动方向上动量守恒,设m沿M运动方向上速度为v1,相碰时垂直v1方向速度为v2,,又由机械能守恒得:,相碰时m以M为参考点作圆周运动:;(2)在M运动方向上平均动量守恒:,即:5.水平桌面上平放着三个圆柱体A、B、C,它们的半径均为r,质量mB=mC=mA
7、/2,现让他们保持如图所示的位置,然后从静止开始释放,若不计所有接触面间的摩擦,求A触及桌面时的速度。解析:本题关键在于找出A柱与B、C柱分离的条件,并求出A柱的位置及下落的速度。设A与B、C分离的瞬间,A、B连线与竖直方向的夹角为α,此瞬间A、B、C的速率分别为vA、vB、vC,则A下落的距离为h,有:由水平方向的动量守恒和系统机械能守恒:;,在A与B分离前,A与B的中心距离保持不变,所以在A、B连心线上的速度分量相等,第3页共3页高三物理二轮学案摘编:张用龙即:在A、B分离的瞬间,B对A的弹力为零,A相对于B作圆周运动,由牛顿第二定律得:(这里
8、应为A对于B相对的速度)由上式可解得:。A离开B、C后以初速度vA作竖直下抛运动,触及桌面时的速度为vA/,由机械能守恒得
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