最新动量守恒定律综合专题练习与解答电子教案.doc

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1、__________________________________________________动量守恒定律综合专题练习与解答1.如图所示,光滑水平面上有一带半径为R的1/4光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m,一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道,并从轨道上端飞出,求⑴小球上升的到离水平面的最大高度H是多少?⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的加速度大小a是多少?解答:⑴小球到达最高点时,球与轨道在水平方向有相同的速度,设为v。由于小球和滑块组成的系统在水平方向不受外力作用,故系统在水平方向动量守恒,由根据动量守恒定律有由机械能守恒有 联立上述方程可得⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的圆心没有

2、竖直方向的速度,小球相对于轨道圆心在竖直方向的速度大小为小球的竖直分速度,设为v竖。水平方向的速度和轨道速度相同。由运动的可逆性知道 在轨道最高点,弹力提供做向心力,则有由运动定律可得,小球对轨道的水平弹力大小为由运动定律得轨道的加速度为 2.如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的、位于竖直平面内的半圆,半径R=0.30m,质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60kg,速度v0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为L=处,重力加速度g=10m/s2,求⑴碰撞结束时,小球A和B的速度大小。⑵

3、试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。解答:设A球过C点时的速度为vA,平抛后的飞行时间为t,则 解得 设碰撞结束后,小球A、B的速度分别为v1和v2。小球A上滑的过程中机械能守恒,由机械能守恒定律有收集于网络,如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________解得 两小球碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律可得   解得 ⑵设小球B刚好能够到达轨道上的c点,由此时有   解得 设B球在最低点的最小速度为vmin,由机械能守恒定律有解得由于v2<vmin,所以小球B不可能到达最高点cv0BA3.图示,质量为2kg的

4、小平板车B静止在光滑的水平面上,板的一端静止有一个质量为2kg的物块A。一颗质量为10g的子弹以600m/s的水平速度射穿物体A后,速度变为100m/s。如果物体和小平板车之间的动摩擦因数为0.05,g=10m/s2。则①物体A的最大速度是多少?②如果物体A始终不离开小平板车B,则小平板车B的最大速度是多少?③为了使A不致从小平板车上滑到地面上,则板长度至少应为多大?解答:①子弹击穿A后,A在B上做匀减速运动。故子弹穿出A的瞬间,A速度最大。由动量守恒定律可得   ②当A相对于B静止时,B的速度最大。设为vB,再由动量守恒定律可得   ③A相对于B的位移,为车的最小长度Lmin,由能的转

5、化和守恒定律可得解得 F2F14.图示,质量为2.0kg的小车放在光滑的水平面上,在小车的右端放有一个质量为1.0kg的小物块,物块与车之间的动摩擦因数为0.5,物块与小车同时受到水平向左F1=6N和水平向右的F2=9N的拉力,经过0.4S同时撤去两力,为使物体不从车上滑下来,小车至少要多长?(g=10m/s2)解答:①设物体和车的加速度分别为a1、a2。由牛顿第二定律可得   收集于网络,如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________撤力瞬间,物体速度  力作用时间里,物体相对于车的位移为撤力后,系统动量守恒

6、,设最终的共同速度为v,相对位移为,则解得  小车长度至少为  5.如图所示,质量mA=4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.24,木板右端放着质量mB=1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的瞬时冲量I=12Ns作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的功能EkA=8.0J,小物块的功能EkB=0.50J,重力加速度取10m/s2,求⑴瞬时冲量作用结束时木板的速度v0⑵木板的长度L解答:设水平向右为正方向,由动量定理可得  代入数据解得 ⑵设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA和FCA,B在A上滑行

7、的时间为t,B离开A时A和B的速度分别为vA和vB,由动量定理有、其中:、设A、B相对于C的位移大小分别为SA和SB,由动能定理可得动量与动能之间的关系为、木板A的长度L为联立上述各方程,代入数据解得 L=0.50mmL2m30°6.图示,固定的水平杆(足够长)上,套有一个质量为2m的环,一根长为L收集于网络,如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________

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