高三物理动量能量典型题

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1、高三物理动量能量典型题高三物理动量能量典型题1．(14分)某地强风的风速是20m/s，空气的密度是EMBEDEquation.3=1.3kg/m3。一风力发电机的有效受风面积为S=20m2，如果风通过风力发电机后风速减为12m/s，且该风力发电机的效率为EMBEDEquation.3=80%，则该风力发电机的电功率多大？1．风力发电是将风的动能转化为电能，讨论时间t内的这种转化，这段时间内通过风力发电机的空气的空气是一个以S为底、v0t为高的横放的空气柱，其质量为m=EMBEDEquation.3Sv0t，它通过风力发电

2、机所减少的动能用以发电，设电功率为P，则EMBEDEquation.3代入数据解得P=53kW2、甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速度均为6m/s.甲车上有质量为m=1kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg，乙和他的车总质量为M2=30kg。现为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞，试求此时：（1）两车的速度各为多少？（2）甲总共抛出了多少个小球？2．分析与解：甲、乙两小孩依在抛球

3、的时候是“一分为二”的过程，接球的过程是“合二为一”的过程。（1）甲、乙两小孩及两车组成的系统总动量沿甲车的运动方向，甲不断抛球、乙接球后，当甲和小车与乙和小车具有共同速度时，可保证刚好不撞。设共同速度为V，则:M1V1－M2V1=（M1+M2）VEMBEDEquation.3（2）这一过程中乙小孩及时的动量变化为:△P=30×6－30×（－1.5）=225（kg·m/s）每一个小球被乙接收后，到最终的动量弯化为△P1=16.5×1－1.5×1=15（kg·m/s）故小球个数为EMBEDEquation.33．如图11所

4、示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止，A、B两木块同时以方向水平向右的初速度V0和2V0在木板上滑动，木板足够长，A、B始终未滑离木板。求：（1）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块B所发生的位移；（2）木块A在整个过程中的最小速度。3．分析与解：（1）木块A先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动；木块B一直做匀减速直线运动；木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动，直到A、B、C三者的速度相等为止

5、，设为V1。对A、B、C三者组成的系统，由动量守恒定律得：EMBEDEquation.3解得：V1=0.6V0对木块B运用动能定理，有：EMBEDEquation.3解得EMBEDEquation.3（2）设木块A在整个过程中的最小速度为V′，所用时间为t，由牛顿第二定律：对木块A：EMBEDEquation.3,对木板C：EMBEDEquation.3,当木块A与木板C的速度相等时，木块A的速度最小，因此有：EMBEDEquation.3解得EMBEDEquation.3木块A在整个过程中的最小速度为：EMBEDEqu

6、ation.34．总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力，如图13所示。设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？4．分析与解：此题用动能定理求解比用运动学、牛顿第二定律求解简便。对车头，脱钩后的全过程用动能定理得：EMBEDEquation.3对车尾，脱钩后用动能定理得：EMBEDEquation.3而EMBEDEquation.3，由于原来列车是匀速前进的，所以F=kMg由以上

7、方程解得EMBEDEquation.3。5．如图14所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A（A视质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰。碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉下。试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？5．分析与解：设A、B、C的质量均为m。B、C碰撞前，A与B的共同速度为V0，碰撞后B与C的共同速度为V1。对B、C构成的系统，由动量守恒定律得：mV0=2mV1

8、设A滑至C的右端时，三者的共同速度为V2。对A、B、C构成的系统，由动量守恒定律得：2mV0=3mV2设C的长度为L，A与C的动摩擦因数为μ，则据摩擦生热公式和能量守恒定律可得：EMBEDEquation.3设从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为S，则对B、C构成的系统据动能定理可得：EMBEDEquatio