人教版高考物理一轮总复习精品课件 第6单元 动量 作业18动量守恒定律及其应用.pptVIP

123456789101110.(2023浙江学军中学期末)质量为2m的滑板静止在光滑水平地面上,滑板上表面AB段水平长度为2L,BC段是半径为0.5L的四分之一光滑圆弧,如图所示。质量为m的小物块(小物块可视为质点)以初速度v0冲上滑板,已知,其中g为重力加速度。小物块与滑板AB段的动摩擦因数为μ,在以后的运动过程中:(1)若滑板固定在地面上,小物块不能从C点飞出,则μ应满足什么条件;(2)若解除对滑板的固定,小物块不能从C点飞出,则μ应满足什么条件;(3)若解除对滑板的固定,小物块相对滑板向右运动的过程中,相对地面也有向右的运动,则μ应满足什么条件。1234567891011答案(1)μ0.5(2)μ0.25(3)μ0.375解析(1)若滑板固定,设小物块刚好能运动到C点时,由机械能守恒可知可解得μ=0.5所以小物块不能从C点飞出,μ应满足的条件为μ0.5。1234567891011(2)若解除对滑板的固定,设小物块运动至C点时,小物块与滑板速度相等为v,由动量守恒和机械能守恒可知mv0=3mv1234567891011(3)设小物块相对滑板向右返回到B点时,小物块、滑板的速度分别为v1、v2。以向左为正方向。由动量守恒和能量守恒可知mv0=mv1+2mv2123456789101111.如图甲所示,在光滑水平地面上固定一光滑的竖直轨道MNP,其中水平轨道MN足够长,NP为半圆形轨道。一个质量为m的物块B与轻弹簧连接,静止在水平轨道MN上;物块A向B运动,t=0时刻与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,第一次碰撞结束。A、B的v-t图像如图乙所示。已知在0~t0时间内,物块B运动的距离为0.6v0t0。A、B分离后,B与静止在水平轨道MN上的物块C发生弹性正碰,此后物块C滑上半圆形竖直轨道,物块C的质量为m,且在运动过程中始终未离开轨道MNP。已知物块A、B、C均可视为质点,碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。求:1234567891011(1)物块A最终运动的速度:(2)A、B第一次碰撞和第二次碰撞过程中,物块A的最大加速度大小之比(弹簧的弹性势能表达式为Ep=kΔx2,其中k为弹簧的劲度系数,Δx为弹簧的形变量);(3)第二次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值。答案(1)v0(2)a1∶a2=3∶1(3)0.4v0t01234567891011解析(1)由图乙知2t0后vB=2v0B、C发生弹性碰撞,由动量守恒可知m·2v0=mvB+mvC联立解得vB=0vC=2v0C返回水平轨道时由机械能守恒可知vC=2v0C与B再次发生弹性碰撞m·2v0=mvB+mvC1234567891011解得vC=0vB=2v0A与B第一次碰撞到共速时,由动量守恒mA·3v0=(mA+m)v012345678910111234567891011(3)A与B压缩弹簧过程aA=2aB同一时刻A、B的瞬时速度关系为由位移等于速度对时间的积累得xA=vAt(累积)xB=vBt(累积)在0~t0时间内xA=3v0t0-xA积xB=xB积=0.6v0t01234567891011由此得xA积=2xB积xA=1.8v0t0因此Δx1=xA-xB=1.2v0t0第二次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值Δx2=0.4v0t0。本课结束作业18动量守恒定律及其应用1234567891011A组基础达标微练一动量守恒条件的理解和应用1.(改编)如图所示,在光滑的地面上,人、车、锤一起向右在做匀速直线运动,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.车上的人用锤连续敲打车可以使车停止运动B.人、车、锤组成的系统机械能守恒,系统动量也守恒C.人、车、锤组成的系统机械能不守恒,系统水平方向动量守恒D.人、车、锤组成的系统机械能不守恒,用锤敲打车时,锤对车的作用力的冲量大于车对锤的作用力的冲量C1234567891011解析在光滑的地面上,人、车、锤一起向右在做匀速直线运动,虽然车上的人用锤连续敲打车,但该系统水平方向所受合外力始终为零,即该系统水平方向动量守恒,则可知动量不为零,因此连续敲打车不能使车停止运动,故A错误;人在敲打车的过程中消耗了体内所存储的化学能,即化学能转化为机械能,因此,