鲁科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量及其守恒定律 分层作业8 动量和能量的综合应用.ppt

1234567891011129.如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧,可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的。A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:(1)物块B在d点的速度大小v;(2)物块A滑行的距离s。12345678910111212345678910111210.如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。(1)求物块在车面上滑行的时间t。(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少?123456789101112解析(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m2v0=(m1+m2)v设物块与车面间的滑动摩擦力为F,由动量定理有Ft=m2v-m2v0,又F=-μm2g,解得t=0.24s。(2)要使物块恰好不从车面滑出,须使物块到达车面最右端时与小车有共同的速度,设其为v,则m2v0=(m1+m2)v,由功能关系有代入数据解得v0=5m/s,故要使物块不从车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过5m/s。答案(1)0.24s(2)5m/s12345678910111211.如图所示,质量为M的木块静置于光滑的水平面上,一质量为m、速度为v0的子弹水平射入木块且未穿出。设木块对子弹的阻力恒为F,问:(1)射入过程中产生的内能为多少?木块至少为多长时子弹才不会穿出?(2)子弹在木块中运动了多长时间?123456789101112123456789101112(2)以子弹为研究对象,由动量定理得-F·t=mv-mv012345678910111212.如图所示,长木板B静止在光滑的水平面上,物块C放在长木板的右端,B的质量为4kg,C和木板间的动摩擦因数为0.2,C可以看成质点,长木板足够长。物块A在长木板的左侧以速度v0=8m/s向右运动并与长木板相碰,碰后A的速度为2m/s,方向不变,A的质量为2kg,g取10m/s2,求:(1)碰后瞬间B的速度大小;(2)试分析要使A与B不会发生第二次碰撞,C的质量不能超过多大。123456789101112解析(1)A与B相碰的瞬间,A、B组成的系统动量守恒有mAv0=mAvA+mBvB得vB=3m/s。(2)碰撞后C在B上相对B滑动,B做减速运动,设C与B相对静止时,B与C以共同速度v=2m/s运动时,A与B刚好不会发生第二次碰撞,这个运动过程C与B组成的系统动量守恒,则mBvB=(mB+mC)v,得mC=2kg,因此要使A与B不会发生第二次碰撞,C的质量不超过2kg。答案(1)3m/s(2)不超过2kg123456789101112A组必备知识基础练1.如图所示,木块A、B的质量均为2kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,当A以4m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为()A.4J B.8JC.16J D.32JB解析A、B在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒。由碰撞过程中动量守恒得mAvA=(mA+mB)v,代入数据解得v==2m/s,所以碰后A、B及弹簧组成的系统的机械能为(mA+mB)v2=8J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒得此时弹簧的弹性势能为8J。1234567891011121234567891011122.(2024山西运城高二期末)如图所示,一质量M=3.0kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其上表面右端放一个质量m=1.0kg的小木块A(可视为质点),同时给A和B以大小均为1.0m/s、方向相反的初速度,使