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 专题提升2 动量守恒定律的应用.ppt

答案(1)20kg(2)不能解析(1)取向右为正方向,冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度,设此共同速度为v,斜面体的质量为m3,冰块和斜面体水平方向动量守恒,由动量守恒定律和机械能守恒定律得m2v20=(m2+m3)v式中v20=-3m/s为冰块推出时的速度,联立并代入数据得m3=20kg。(2)设小明推出冰块后的速度为v1,由动量守恒定律得m1v1+m2v20=0代入数据得v1=1m/s设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3,由动量守恒定律和机械能守恒定律得m2v20=m2v2+m3v3联立并代入数据得v2=1m/s由于冰块和斜面体分离后的速度与小明推出冰块后的速度相同且冰块处在后方,故冰块不能追上小明。方法技巧动量守恒定律与机械能守恒定律的比较比较项动量守恒定律机械能守恒定律相同点研究对象研究对象都是相互作用的物体组成的系统研究过程研究的都是某一运动过程不同点守恒条件系统不受外力或所受合外力的矢量和为零系统只有重力或弹力做功表达式p1+p2=p1+p2Ek1+Ep1=Ek2+Ep2表达式的标矢性矢量式标量式某一方向上应用情况可在某一方向独立使用不能在某一方向独立使用运算法则用矢量法则进行合成或分解代数和对点演练2(多选)一质量为M、带有光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0从小车的左端水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,重力加速度为g,则()A.小球从小车的左端离开小车后将向左做平抛运动B.小球从小车的左端离开小车后将做自由落体运动BC解析小球上升到最高点时与小车相对静止,有相同的速度v,以小球速度v0的方向为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律有Mv0=2Mv,学以致用·随堂检测全达标12341.(动量守恒的理解和判定)如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着轻绳的小球向右拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,不计一切阻力,在小球、小车运动过程中,下列说法正确的是()A.小车和小球组成的系统动量守恒B.小车的机械能一直在增加C.小车和小球组成的系统机械能守恒D.小球的机械能一直在减少C1234解析小球摆动过程中,小球和小车组成的系统只受重力和支持力作用,水平方向合外力为零,所以系统水平方向动量守恒,在竖直方向上,只有小球有竖直方向的分速度,且分速度大小也不断变化,所以竖直方向动量不守恒,那么系统动量也不守恒,故A错误;小球在摆动过程中,系统机械能守恒,小球摆到最低点的过程中,轻绳拉力对小车做正功,小车的机械能增加,小球的机械能减小,小球从最低点摆到最高点的过程中,轻绳拉力对小车做负功,小车的机械能减少,小球的机械能增加,故B、D错误,C正确。12342.(动量守恒中的临界问题)如图所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切。一个质量为m的小球以速度v0向滑块滑来,小球最后未越过滑块,则小球到达最高点时,小球和滑块的速度大小是()A1234解析小球沿滑块上滑的过程中,小球和滑块组成的系统在水平方向上不受外力,因而系统在水平方向上动量守恒,小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度v(若速度不相同,必然相对运动,此时一定不是最高点),由动量守恒定律得mv0=(M+m)v,得v=,故选A。12343.[“滑块—斜(曲)面”模型](多选)(2023山东德州第一中学期末)如图甲所示,光滑的水平面上有一质量为m=1kg的小球与一质量为M=2kg、半径为R=10cm的光滑圆弧轨道,最初圆弧轨道处于静止状态,小球与圆弧轨道下边缘之间的距离大于1m。小球受到一水平外力F作用,小球运动1m后,撤掉外力F(未知),小球的加速度与小球的位移关系如图乙所示。1234g取10m/s2,则撤去外力F后,下列说法正确的是()A.小球与圆弧轨道组成的系统动量守恒,机械能守恒BD1234解析由于水平面光滑,所以小球与圆弧轨道组成的系统水平方向合外力为零,水平方向动量守恒,竖直方向系统所受合外力不为零,故竖直方向动量不守恒,由于所有接触面均光滑,故系统机械能守恒,故A错误;由a-x图像123412344.[“滑块—斜(曲)面”模型](多选)如图所示,质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足够长,与水平方向的夹角为θ。一个质量为m的小物块从斜面底端以初速度v0沿斜面向上开始运动。当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v,距地面高度为h,重力加速度为g。下列关