2018版高考物理大一轮复习第六章碰撞与动量守恒能力课动量和能量观点的综合应用课

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1、能力课动量和能量观点的综合应用I课时达标训练强化训练，技能提高1.(2016•江西南昌十校二模)如图1所示，光滑水平面上放着质量都为刃的物块〃和〃，A紧靠着固定的竖直挡板，A.〃间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与久〃均不拴接)，用手9挡住〃不动，此时弹簧弹性势能喝誠,在久〃间系一轻质细绳，细绳的长略大于弹簧的自然长度。放手后绳在短暂时间内被拉断，之后〃继续向右运动，一段时间后与向左匀速运动、速度为％的物块。发生碰撞，碰后〃、C立刻形成粘合体并停止运动，C的质量为2/〃。求：图1(1)从C相撞前一瞬间〃的速度大小；(2

2、)绳被拉断过程屮，绳对/所做的厲解析(1)〃与C碰撞过程中动量守恒niVfi=2niVQ解得：％=2内(2)弹簧恢复原长吋，弹性热能全部转化为物块〃的动能，则仕冷赢解得：加=3旳绳子拉断过程，A.〃系统动量守恒mv^=mvs解得：Va=Vo绳对/所做的功为以1212lf=-/nvA=-mvo答案(1)2%⑵如说2.(2016•贵州八校联盟二模)如图2所示，在平直轨道上P点静止放置一个质量为2加的物体儿"点左侧粗糙，右侧光滑。现有一颗质量为刃的子弹以％的水平速度射入物体昇并和物体/!一起滑上光滑平面，与前方静止物体

3、〃发生弹性正碰后返回，在粗糙面滑行距离〃停下。已知物体力与粗糙面Z间的动摩擦因数为〃=氏，求：•

4、X][b~^/////////Z/////////p图2(1)子弹与物体力碰撞过程中损失的机械能；(2)〃物体的质量。解析(1)设子弹与物体/的共同速度为％由动量守恒定律有mvo=3mv,则该过程损失的机械能AE=$说-片•3〃涉=+刃诒。(2)以子弹、物体/I和物体〃为系统，设〃的质量为碰后子弹和物体/!的速度为旳，物体〃的速度为血，由动量守恒定律有3mv=Mvz+2mv,碰撞过程机械能守恒，有*X3〃n；=*X

5、3也力+》我，从子弹与物体力滑上粗糙血到停止，由能量守恒定律有123Pmgc/=-X3加，话又P=72^f综上可解得M=9///o答案⑴如诒(2)9加1.质量分别为加=/〃，伽=3刃的昇、〃两物体如图3所示放置，其中昇紧靠墙壁，A.〃由质暈不计的轻弹簧相连。现对〃物体缓慢施加一个向左的推力，该力做功必使力、“Z间弹簧被压缩且系统静止，之后突然撤去向左的推力解除压缩。不计一切摩擦。(1)从解除压缩到昇运动，墙对A的冲量的大小为多少?(1)/1.〃都运动后，A.〃的最小速度各为多大？解析(1)压缩弹簧时，推力做功全部

6、转化为弹簧的弹性势能，撤去推力后，〃在弹力的作用下做加速运动。在弹簧恢复原长的过程中，系统机械能守恒。设弹簧恢复原长时,g的速度为加，有32此过程中墙给力的冲量即为系统动量的变化量，有I—3〃/阪解得/=寸6/〃处(2)当弹簧恢复原长时，/!的速度为最小值％,有耳。=0〃离开墙后，在弹簧的作用下速度逐渐增大，〃的速度逐渐减小，当弹簧再次恢复原长时,昇达到最大速度仏〃的速度减小到最小值咏在此过程中，系统动量守恒、机械能守恒,有ZmvB<)=mvA--Zmva2.32VA~v~^invn1.如图4所示，光滑水平直轨

7、道上两滑块久〃用橡皮筋连接，弭的质量为加开始时橡皮筋松弛，〃静止，给力向左的初速度仏一段时间后，〃与/同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间/的速度的两倍，也是碰撞前瞬间〃的速度的一半。求:—A-/B图4⑴〃的质量;(2)碰撞过程中昇、〃系统机械能的损失。解析(1)以初速度％的方向为正方向，设〃的质量为伽，A、〃碰撞后的共同速度为％V由题意可知：碰撞前瞬间〃的速度为刁碰撞前瞬间〃的速度为2内由动量守恒定律得mnv=(z»+/zfe)KD由①式得皿=(2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得mv

8、o=hn+mti)v®设碰撞过程久〃系统机械能的损失为A圧则A尸=如(扌)?+*伽(2r)J扌(刃+伽)/④联立②③④式得八上'=£加说。答案⑴彳⑵右加1.(2016•河北正定模拟)如图3所示，半径为斤的四分之三光滑圆轨道竖直放置，卬是竖直直径，力点与圆心等高，有小球方静止在轨道底部，小球臼自轨道上方某一高度处由静止释放自力点与轨道相切进入竖直圆轨道，弘〃小球直径相等、质量之比为3：1,两小球在轨道底部发生弹性正碰后小球力经过C点水平抛出落在离C点水平距离为2畑的地面上，重力加速度为g,小球均可视为质点。求I(1

9、)小球力碰后瞬间的速度:(2)小球&碰后在轨道中能上升的最大高度。解析⑴方小球从Q点抛出做平抛运动，有12謬=2R解得t=yl~小球“做平抛运动的水平位移vct=2^2R解得vc=y^R根据机械能守恒冇g伽说v(+2叫,gR可知小球“在碰后瞬间的速度vb=y^R(2)臼、力两小球相碰，由动量守恒得：加必=加必'+mbVb白、方两小球发牛弹性碰撞，由机械能守恒得:~+^m