教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量与动量守恒定律 分层作业8 动量与能量的综合应用.ppt

第一章分层作业8动量与能量的综合应用

12345678910A级必备知识基础练1.(多选)质量为M、内壁间距为L的箱子静止在光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ,初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与左右箱壁共碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性碰撞,则整个过程中,系统损失的动能为()BD

12345678910解析取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得mv=(M+m)v,根据能量守恒定律知,系统损失的动能等于因摩擦产生的热量,系统损失的动能ΔEk=fNL=NμmgL,故D正确,C错误。

123456789102.如图所示,木块静止在光滑的水平桌面上,一子弹水平射入木块的深度为d时,子弹与木块相对静止。在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为f,木块和子弹看成一个系统,那么在这一过程中,下列说法错误的是()A.木块的机械能增加量为fLB.子弹的机械能减少量为f(L+d)C.系统的机械能减少量为fdD.系统的机械能减少量为f(L+d)D

12345678910解析由题意可知,子弹对木块的平均作用力大小为f,木块相对于桌面的位移为L,则子弹对木块做的功为fL,根据动能定理可知,木块机械能的增加量等于子弹对木块做的功,即为fL,故A正确。木块对子弹的阻力做的功为-f(L+d),根据动能定理可知,子弹机械能的减少量等于子弹克服阻力做的功,即为f(L+d),故B正确。子弹相对于木块的位移大小为d,则系统克服阻力做的功为fd,根据功能关系可知,系统机械能的减少量为fd,故C正确,D错误。

123456789103.(多选)两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,两物块A、B都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示,物块B、C碰撞后二者会粘在一起运动,则下列说法正确的是()A.B、C碰撞刚结束时,B、C的共同速度大小为3m/sB.弹簧的弹性势能最大时,A的速度大小为3m/sC.弹簧的弹性势能最大值为12JD.弹簧再次恢复原长时,A、B、C的速度相同BC

12345678910解析由题意可知,B、C碰撞时,B、C组成的系统动量守恒,设碰撞后瞬间B、C的共同速度为vBC,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得mBv=(mB+mC)vBC,解得vBC=2m/s,A错误;当A、B、C的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,A、B、C组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可得(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vABC,解得vABC=3m/s,即A的速度大小为3m/s,B正确;由能量守恒定律可得弹簧的弹性势能最大值为

12345678910设弹簧再次恢复原长时A的速度为v1,B、C的速度为v2,从B、C碰撞后到弹簧再次恢复原长的运动中,A、B、C组成的系统动量守恒和机械能守恒,

123456789104.(多选)如图甲所示,把两个相同的小车A和B静止放在光滑的水平地面上,它们之间连有被压缩的轻质弹簧,用不可伸长的轻细线把它们系在一起。如图乙所示,小车C、D是两个相同的小车,让小车D紧靠墙壁,其他条件与图甲相同。烧断细线后,下列说法正确的是()A.当弹簧恢复原长时,图甲中小车A和B组成的系统的动量为零B.当弹簧恢复原长时,图乙中小车C和D组成的系统的动量为零C.当弹簧恢复原长时,图乙中小车C的动能是图甲中小车A的动能的2倍D.从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中,图乙中弹簧对小车C的冲量是图甲中弹簧对小车A的冲量的倍ACD

12345678910解析图甲中,当弹簧恢复原长时,A与B作为整体在水平方向上不受力,故A与B组成的系统在水平方向上动量守恒,原来A与B是静止的,系统动量为零,故烧断细线后,A和B组成的系统动量仍然为零,选项A正确;图乙中,烧断细线后,弹簧对D有向右的作用力,而D的右端是墙壁,所以墙壁会对D有一个向左的作用力,对C与D组成的系统而言,水平方向上受力不等于零,所以C与D在水平方向上的动量不守恒,故图乙中当弹簧恢复原长时C和D组成的系统的动量不为零,选项B错误;

12345678910设弹簧压缩一定程度时,其弹性势能为Ep,图甲中弹簧恢复原长时,根据水平方向上动量为0可知,A与B的速度大小相等、方向相反,设其速度大小均

123456789105.(多选)如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d,两小球1、2的质量分别为m1、m2,m1m2,小球2的左边有一固定挡板。由图示位置静止释放两小球,当小球1与小球2相距最近时小球1的速度为v1,则在以后的运动过程中(