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步步高2015届一轮讲义:13.1动量守恒定律及其指导应用

步步高2015届一轮讲义:13.1动量守恒定律及其指导应用
步步高2015届一轮讲义:13.1动量守恒定律及其指导应用

考点容

要求 考纲解读

动量、动量守恒定律及其应用 Ⅱ 1.动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点,也是高考的热点,动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查. 2.动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题,以及动量守恒定律与圆周运动、核反

应的结合已成为近几年高考命题的热点.

3.波粒二象性部分的重点容是光电效应现象、实验规律和光电效应方程,光的波粒二象性和德布罗意波是理解的难点.

4.核式结构、玻尔理论、能级公式、原子跃迁条件在选做题部分出现的几率将会增加,可能单独命题,

也可能与其他知识联合出题. 5.半衰期、质能方程的应用、计算和核反应方程的书写是高考的热点

弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅰ 光电效应

Ⅰ 爱因斯坦光电效应方程 Ⅰ 氢原子光谱

Ⅰ 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ

原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期 Ⅰ

放射性同位素 Ⅰ 核力、核反应方程 Ⅰ 结合能、质量亏损

Ⅰ 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 Ⅰ 射线的危害和防护

实验:验证动量守恒定律

问题,试题一般以基础知识为主,

较简单.

第1课时动量守恒定律及其应用

考纲解读1.理解动量、动量变化量的概念.2.知道动量守恒的条件.3.会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题.

1.[对动量、动量变化量的理解]下列说确的是( )

A.速度大的物体,它的动量一定也大

B.动量大的物体,它的速度一定也大

C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量也保持不变

D.物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大

答案 D

2.[动量守恒的判断]把一支弹簧枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说确的是( )

A.枪和弹组成的系统动量守恒

B.枪和车组成的系统动量守恒

C.枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故二者组成的系统动量近似守恒D.枪、弹、车三者组成的系统动量守恒

答案 D

解析力、外力取决于系统的划分.以枪和弹组成的系统,车对枪的作用力是外力,系统动量不守恒.枪和车组成的系统受到系统外弹簧对枪的作用力,系统动量不守恒.枪弹和枪筒之间的摩擦力属于力,但枪筒受到车的作用力,属于外力,故二者组成的系统

动量不守恒.枪、弹、车组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,故D正确.3.[动量守恒定律的简单应用]在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m、静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反.则碰撞后B球的速度大小可能是( )

A.0.6v B.0.4v

C.0.3v D.0.2v

答案 A

解析设碰撞后A球的速度大小为v A,B球的速度大小为v B,碰撞前A球的运动方向为正方向.根据动量守恒定律得:mv=2mv B-mv A

化简可得,v A=2v B-v,因v A>0,所以v B>v

2

,故只有A项正确.

1.动量

(1)表达式:p=mv.

(2)动量的性质

①矢量性:方向与瞬时速度方向相同.

②瞬时性:动量是描述物体运动状态的量,是针对某一时刻而言的.

③相对性:大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.

(3)动量、动能、动量的变化量的关系

①动量的变化量:Δp=p′-p.

②动能和动量的关系:E k=p2 2m

.

2.动量守恒定律

(1)守恒条件

①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.

②近似守恒:系统受到的合力不为零,但当力远大于外力时,系统的动量可近似看成守

恒.

③分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.

(2)动量守恒定律的表达式

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.

或Δp1=-Δp2.

考点一动量守恒的判断

1.动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统.系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系.

2.分析系统物体受力时,要弄清哪些是系统的力,哪些是系统外的物体对系统的作用力.例1 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图1所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )

图1

A.动量守恒,机械能守恒

B.动量不守恒,机械能守恒

C.动量守恒,机械能不守恒

D.无法判定动量、机械能是否守恒

解析动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零,本题中子弹、两木块、弹簧组成的系统,水平方向上不受外力,竖直方向上所受外力的合力为零,所以动量守恒.机械能守恒的条件是除重力、弹力对系统做功外,其他力对系统不做功,本题中子弹射入木块瞬间有部分机械能转化为能(发热),所以系统的机械能不守恒.故C正确,

A、B、D错误.

答案 C

突破训练1 如图2所示,A、B两物体的中间用一段细绳相连并有一压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态.若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B从C上未滑离之前,A、B在C上向相反方向滑动的过程中( )

图2

A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B及弹簧组成的系统动量守恒,A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒

B.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒,A、

B、C及弹簧组成的系统动量守恒

C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒,

A、B、C及弹簧组成的系统动量不守恒

D.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒,

A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒

答案AD

解析当A、B两物体及弹簧组成一个系统时,弹簧的弹力为力,而A、B与C之间的摩擦力为外力.当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,A、B及弹簧组成的系统所受合外力不为零,动量不守恒;当A、B与C之间的摩擦力大小相等时,A、B及弹簧组成的系统所受合外力为零,动量守恒.对A、B、C及弹簧组成的系统,弹簧的弹力及A、B与C之间的摩擦力均属于力,无论A、B与C之间的摩擦力大小是否相等,系统所受的合外力均为零,系统的动量守恒.故选项A、D正确.

考点二动量守恒定律的理解与应用

1.动量守恒定律的不同表达形式

(1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等

于作用后的动量和.

(2)Δp 1=-Δp 2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向. (3)Δp =0,系统总动量的增量为零. 2.应用动量守恒定律解题的步骤

(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程); (2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒); (3)规定正方向,确定初、末状态动量; (4)由动量守恒定律列出方程;

(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.

例2 (2012·理综·38(2))如图3所示,光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ,质量分别为

m A =3m 、m B =m C =m ,开始时B 、C 均静止,A 以初速度v 0向右运动,A 与B 碰撞

后分开,B 又与C 发生碰撞并粘在一起,此后A 与B 间的距离保持不变.求B 与C 碰撞前B 的速度大小.

图3

解析 设A 与B 碰撞后,A 的速度为v A ,B 与C 碰撞前B 的速度为v B ,B 与C 碰撞后粘在一起的速度为v ,由动量守恒定律得 对A 、B 木块:m A v 0=m A v A +m B v B ① 对B 、C 木块:m B v B =(m B +m C )v ② 由A 与B 间的距离保持不变可知

v A =v ③

联立①②③式,代入数据得

v B =6

5v 0.

答案 65

v 0

1.在同一物理过程中,系统的动量是否守恒与系统的选取密切相关,因此应用动量守恒解决问题时,一定要明确哪些物体组成的系统在哪个过程中动量是守恒的.

2.注意挖掘题目中的隐含条件,这是解题的关键,如本例中,撞后A、B间的距离不变的含义是碰后A、B的速度相同.

突破训练2 如图4所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小.

图4

答案

v

2

解析取向左为正方向,根据动量守恒定律得

推出木箱的过程有0=(m+2m)v1-mv

接住木箱的过程有mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2

解得共同速度v2=

v

2

考点三碰撞现象的特点和规律

1.碰撞的种类及特点

分类标准种类特点

机械能是否守恒

弹性碰撞动量守恒,机械能守恒

非弹性碰撞动量守恒,机械能有损失

完全非弹性碰撞动量守恒,机械能损失最大碰撞前后动量是否对心碰撞(正碰) 碰撞前后速度共线

共线

非对心碰撞(斜碰) 碰撞前后速度不共线

2.碰撞现象满足的规律

(1)动量守恒定律. (2)机械能不增加. (3)速度要合理:

①若碰前两物体同向运动,则应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v 前′≥v 后′.

②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变. 3.弹性碰撞的规律

两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律.

以质量为m 1,速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生对心弹性碰撞为例,则有

m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′

12

m 1v 21=12

m 1v 1′2 +1

2

m 2v 2

′2 解得v 1′=

m 1-m 2v 1m 1+m 2

,v 2′=

2m 1v 1

m 1+m 2

结论 1.当两球质量相等时,v 1′=0,v 2′=v 1,两球碰撞后交换速度. 2.当质量大的球碰质量小的球时,v 1′>0,v 2′>0,碰撞后两球都向前运动. 3.当质量小的球碰质量大的球时,v 1′<0,v 2′>0,碰撞后质量小的球被反弹回来. 例3 (2011·课标全国·35(2))如图5,A 、B 、C 三个木块的质量均为m ,置于光滑的水平桌

面上,B 、C 之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连.将弹簧压紧到不能再压缩时用细线(细线未画出)把B 和C 紧连,使弹簧不能伸展,以至于B 、C 可视为一个整体.现A 以初速度v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动,与B 相碰并粘合在一起.以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C 与A 、B 分离.已知C 离开弹簧后的速度恰为

v 0.求弹簧释放的势能.

图5

解析 设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ,由动量守恒定律得mv 0=3mv ① 设C 离开弹簧时,A 、B 的速度大小为v 1,由动量守恒定律得 3mv =2mv 1+mv 0②

设弹簧的弹性势能为E p ,从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒,有1

2(3m )v 2

+E p =12(2m )v 21+1

2mv 20③

由①②③式得弹簧释放的势能为

E p =1

3mv 20

答案 13

mv 20

含有弹簧的碰撞问题,在碰撞过程中系统的机械能不一定守恒,如本例中,弹簧伸展之前,A 与B 碰撞的过程为完全非弹性碰撞,但在碰撞结束后,弹簧伸展的过程中,系统的动量和机械能均守恒.

突破训练3 如图6所示,物体A 静止在光滑平直轨道上,其左端固定有轻质弹簧,物体B

以速度v 0=2.0 m/s 沿轨道向物体A 运动,并通过弹簧与物体A 发生相互作用,设A 、

B 两物体的质量均为m =2 kg ,求当物体A 的速度多大时,A 、B 组成的系统动能损失

最大?损失的最大动能为多少?

图6

答案 1.0 m/s 2 J

解析 当两物体速度相等时,弹簧压缩量最大,系统损失的动能最大.由动量守恒定律知mv 0=2mv 所以v =v 0

2

=1.0 m/s

损失的动能为ΔE k =12mv 20

-1

2×2m ×v 2=2 J.

52.动量和能量观点的综合应用

1.动量的观点和能量的观点

动量的观点:动量守恒定律

能量的观点:动能定理和能量守恒定律

这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变,不对过程变化的细节作深入的研究,而关心运动状态变化的结果及引起变化的原因.简单地说,只要求知道过程的初、末状态动量式、动能式和力在过程中所做的功,即可对问题进行求解. 2.利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题

(1)动量守恒定律是矢量表达式,还可写出分量表达式;而动能定理和能量守恒定律是标量表达式,绝无分量表达式.

(2)中学阶段凡可用力和运动的观点解决的问题,若用动量的观点或能量的观点求解,一般都要比用力和运动的观点要简便,而中学阶段涉及的曲线运动(a 不恒定)、竖直面的圆周运动、碰撞等,就中学知识而言,不可能单纯考虑用力和运动的观点求解. 例4 (2012·新课标全国·35(2))如图7所示,小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O .

让球a 静止下垂,将球b 向右拉起,使细线水平.从静止释放球b ,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力,求:

图7

(ⅰ)两球a 、b 的质量之比;

(ⅱ)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比.

解析 (ⅰ)设球b 的质量为m 2,细线长为L ,球b 下落至最低点但未与球a 相碰时的速率为v ,由机械能守恒定律得

m 2gL =1

2

m 2v 2①

式中g 是重力加速度的大小.设球a 的质量为m 1;在两球碰后的瞬间,两球共同速度为v ′,以向左为正.由动量守恒定律得

m 2v =(m 1+m 2)v ′②

设两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得 1

2

(m 1+m 2)v ′2=(m 1+m 2)gL (1-cos θ)③ 联立①②③式得

m 1m 2

1

1-cos θ

-1④

代入题给数据得

m 1m 2

=2-1⑤

(ⅱ)两球在碰撞过程中的机械能损失为

Q =m 2gL -(m 1+m 2)gL (1-cos θ)⑥

联立①⑥式,Q 与碰前球b 的最大动能E k (E k =12m 2v 2)之比为Q E k =1-m 1+m 2

m 2

(1-cos θ)⑦

联立⑤⑦式,并代入题给数据得 Q

E k =1-2

2 答案 (ⅰ)

2-1 (ⅱ)1-

22

解决动量守恒和能量守恒的综合应用问题时,要掌握碰撞过程中的能量变化规律,虽然碰撞过程中动量守恒,但能量不一定守恒,还要知道没有能量损失和能量损失最大时的碰撞特点.

突破训练4 如图8所示,在光滑水平面上有一辆质量M =8 kg 的平板小车,车上有一个

质量m =1.9 kg 的木块,木块距小车左端6 m(木块可视为质点),车与木块一起以v =1 m/s 的速度水平向右匀速行驶.一颗质量m 0=0.1 kg 的子弹以v 0=179 m/s 的速度水平向左飞来,瞬间击中木块并留在其中.如果木块刚好不从车上掉下来,求木块与平板小车之间的动摩擦因数μ.(g =10 m/s 2)

图8

答案 0.54

解析 以子弹和木块组成的系统为研究对象,设子弹射入木块后两者的共同速度为v 1,以水平向左为正方向,则由动量守恒有:m 0v 0-mv =(m +m 0)v 1① 解得v 1=8 m/s

它们恰好不从小车上掉下来,则它们相对平板小车滑行距离x =6 m 时它们跟小车具有共同速度v 2,则由动量守恒定律有(m +m 0)v 1-Mv =(m +m 0+M )v 2② 解得v 2=0.8 m/s 由能量守恒定律有

μ(m 0+m )gx =12(m +m 0)v 21+12Mv 2-1

2(m 0+m +M )v 22③

由①②③,代入数据解得μ=0.54

高考题组

1.(2013·理综·30(2))将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时

间以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是________.(填选项前的字母)

A.m

M v 0 B.M m v 0 C.M M -m v 0 D.m M -m

v 0 答案 D

解析 根据动量守恒定律mv 0=(M -m )v ,得v =

m

M -m

v 0,故D 正确.

2.(2013·理综·38(2))如图9所示,光滑水平轨道上放置长板A (上表面粗糙)和滑块C ,滑

块B 置于A 的左端,三者质量分别为m A =2 kg 、m B =1 kg 、m C =2 kg.开始时C 静止.A 、B 一起以v 0=5 m/s 的速度匀速向右运动,A 与C 发生碰撞(时间极短)后C 向右运动,经过一段时间,A 、B 再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C 发生碰撞.求A 与C 碰撞后瞬间A 的速度大小.

图9

答案 2 m/s

解析 因碰撞时间极短,A 与C 碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A 的速度为v A ,C 的速度为v C ,以向右为正方向,由动量守恒定律得m A v 0=m A v A +m C v C ①

A 与

B 在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为v AB ,由动量守恒定律得 m A v A +m B v 0=(m A +m B )v AB ②

A 与

B 达到共同速度后恰好不再与

C 碰撞,应满足 v AB =v C ③

联立①②③式,代入数据得

v A =2 m/s

3.(2013·全国新课标Ⅱ·35(2))如图10,光滑水平直轨道上有三个质量均为m 的物块A 、B 、

C .B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A 以速度v 0朝B 运动,压缩

弹簧;当A 、 B 速度相等时,B 与C 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B

和C 碰撞过程时间极短.求从A 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,

图10

(ⅰ)整个系统损失的机械能; (ⅱ)弹簧被压缩到最短时的弹性势能. 答案 (ⅰ)

1

16

mv 20

(ⅱ)13

48

mv 20

解析 (ⅰ)从A 压缩弹簧到A 与B 具有相同速度v 1时,对A 、B 与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得

mv 0=2mv 1①

此时B 与C 发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v 2,损失的机械能为ΔE ,对

B 、

C 组成的系统,由动量守恒定律和能量守恒定律得 mv 1=2mv 2②

12

mv 21=ΔE +

1

2

×(2m )v 22③ 联立①②③式得 ΔE =1

16

mv 20④

(ⅱ)由②式可知v 2<v 1,A 将继续压缩弹簧,直至A 、B 、C 三者速度相同,设此速度为v 3,此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为E p ,由动量守恒定律和能量守恒定律得

mv 0=3mv 3⑤

12

mv 20-ΔE =

1

2

×(3m )v 23+E p ⑥ 联立④⑤⑥式得

E p =

13

48

mv 20

⑦ 模拟题组

4.如图11所示,将质量为m 1、初速度大小为v 0、仰角为θ的铅球抛入一个装有砂子的总

质量为M 的静止的砂车中,砂车与水平地面间的摩擦可以忽略.求:

图11

(1)铅球和砂车的共同速度;

(2)铅球和砂车获得共同速度后,砂车底部出现一小孔,砂子从小孔中流出,当漏出质量为m 2的砂子时砂车的速度. 答案 (1)

m 1v 0cos θm 1+M

(2)

m 1v 0cos θm 1+M

解析 (1)取铅球和砂车为一系统,由水平方向动量守恒得m 1v 0cos θ=(m 1+M )v ,解得:v =

m 1v 0cos θm 1+M

(2)由于惯性,砂子从小孔中流出时,在水平方向的速度与漏砂前车的速度相同,则由(m 1+M )v =m 2v +(m 1+M -m 2)v ′可得v ′=v =

m 1v 0cos θm 1+M

.

5.如图12所示,一质量为m 1=0.45 kg 的平板小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端

放一质量为m 2=0.2 kg 的小物块,小物块可视为质点.现有一质量为m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,最终小物块以5 m/s 的速度与小车脱离.子弹与车相互作用时间很短.g 取10 m/s 2.求:

图12

(1)子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小; (2)小物块脱离小车时,小车的速度大小. 答案 (1)10 m/s (2)8 m/s

解析 (1)子弹刚刚射入小车时,子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得

m 0v 0=(m 0+m 1)v 1,解得v 1=10 m/s

(2)小物块脱离小车时,子弹、小车和物块三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得(m 0+m 1)v 1=(m 0+m 1)v 2+m 2v 3 解得v 2=8 m/s.

6.如图13所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h ,质量为m 1的小物块A 从坡道顶端由静

止滑下进入水平面,在坡道末端O 点无机械能损失.现将轻弹簧的一端固定在M 处的墙上,另一端与质量为m 2的物块B 相连.A 从坡道上滑下来后与B 碰撞的时间极短,碰后A 、B 结合在一起共同压缩弹簧.各处摩擦不计,重力加速度为g ,求:

图13

(1)A 在与B 碰撞前瞬时速度v 的大小; (2)A 与B 碰后瞬间的速度v ′的大小; (3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能E p . 答案 (1)

2gh (2)

m 1

m 1+m 2

2gh (3)

m 21gh

m 1+m 2

解析 (1)由机械能守恒定律得m 1gh =1

2

m 1v 2

v =2gh

(2)A 、B 在碰撞过程中,由动量守恒定律得:

m 1v =(m 1+m 2)v ′ v ′=

m 1m 1+m 2

2gh

(3)A 、B 速度v ′减为零时,弹簧被压缩到最短,由机械能守恒定律得E p =1

2

(m 1+m 2)v ′

2=

m 21gh m 1+m 2

(限时:30分钟)

?题组1 动量守恒的判断

1.如图1所示,一外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆柱槽相切并从A点进入槽.则下列说确的是( )

图1

A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动

B.小球在槽运动的全过程中,只有重力对小球做功

C.小球在槽运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒

D.小球在槽运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向动量不守恒

答案CD

解析小球从下落到最低点的过程中,槽没有动,与竖直墙之间存在挤压,动量不守恒;

小球经过最低点往上运动的过程中,槽与竖直墙分离,水平方向动量守恒;全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用,故全过程系统水平方向动量不守恒,选项D正确;

小球离开右侧槽口时,水平方向有速度,将做斜抛运动,选项A错误;小球经过最低点往上运动的过程中,槽往右运动,槽对小球的支持力对小球做负功,小球对槽的压力对槽做正功,系统机械能守恒,选项B错误,C正确.

2.如图2所示,两物体A、B用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2,使A、B同时由静止开始运动,在运动过程中,对

A、B两物体及弹簧组成的系统,说确的是(弹簧不超过其弹性限度)( )

图2

A.动量始终守恒

B.机械能不断增加

C.当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大

D.当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物体速度为零

答案AC

解析弹簧的弹力属于系统力,水平恒力F1、F2等大反向,系统所受合外力为零,所以动量守恒,选项A正确;刚开始,弹簧弹力小于水平恒力,两物体均做加速运动,弹簧被拉长,当弹力的大小与恒力相等时,合力为零,两物体的速度均达到最大,之后,弹簧继续被拉长,弹力大于水平恒力,两物体开始做减速运动,当弹簧被拉伸到最长时,两物体速度减为零,在此过程中,两个外力均对系统做正功,所以系统的机械能逐渐增加;此后,两物体返回,水平恒力均对物体做负功,系统的机械能逐渐减小,根据以上分析,选项C正确,选项B、D错误.

?题组2 动量守恒定律的应用

3.如图3所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时( )

图3

A.若小车不动,两人速率一定相等

B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小

C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大

D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大

答案 C

解析根据动量守恒可知,若小车不动,两人的动量大小一定相等,因不知两人的质量,故选项A错误.若小车向左运动,A的动量一定比B的大,故选项B错误,C正确.若

小车向右运动,A 的动量一定比B 的小,故选项D 错误.

4.(2012·29(2))如图4所示,质量为M 的小船在静止水面上以速率v 0向右匀速行驶,一

质量为m 的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )

图4

A .v 0+m M v

B .v 0-m

M

v

C .v 0+m M (v 0+v )

D .v 0+m

M

(v 0-v )

答案 C

解析 以v 0的方向为正方向,小船和救生员组成的系统满足动量守恒: (M +m )v 0=m ·(-v )+Mv ′ 解得v ′=v 0+m

M

(v 0+v )

故C 项正确,A 、B 、D 项均错.

5.如图5所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80 kg 和100 kg ,他们携手

远离空间站,相对空间站的速度为0.1 m/s.A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0.2 m/s ,求此时B 的速度大小和方向.

图5

答案 0.02 m/s 远离空间站

解析 以空间站为参考系,以携手远离空间站的速度的方向为正方向,由动量守恒定律得

(m A+m B)v0=m A v A+m B v B

解得v B=0.02 m/s,方向为远离空间站.

6.如图6所示,光滑水平地面上依次放置着质量m=0.08 kg的10块完全相同的长直木板.一质量M=1.0 kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0=6.0 m/s从长木板左侧滑上木板,当铜块滑离第一块木板时,速度大小为v1=4.0 m/s.铜块最终停在第二块木板上.(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)求:

图6

(1)第一块木板的最终速度的大小;

(2)铜块的最终速度的大小.

答案(1)2.5 m/s (2)3.4 m/s

解析(1)铜块和10个木板组成的系统水平方向不受外力,所以系统动量守恒,设铜块刚滑到第二块木板时,第一块木板的速度为v2,由动量守恒得,

Mv0=Mv1+10mv2

得v2=2.5 m/s.

(2)由题可知铜块最终停在第二块木板上,设铜块的最终速度为v3,由动量守恒得:

Mv1+9mv2=(M+9m)v3

得v3=3.4 m/s.

7.如图7所示,甲车质量m1=20 kg,车上有质量M=50 kg的人,甲车(连同车上的人)以v=3 m/s的速度向右滑行.此时质量m2=50 kg的乙车正以v0=1.8 m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么围以才能避免两车相撞?不计地面和小车的摩擦,且乙车足够长.

动量守恒定律及应用(包括验证动量守恒地实验)

动量守恒定律及其应用复习教案 (实验:验证动量守恒定律) 一、动量 1.定义:物体的质量与速度的乘积. 2.表达式:p=□01____,单位kg·m/s. 3.动量的性质 (1)矢量性:方向与□02______速度方向相同. (2)瞬时性:动量是描述物体运动状态的量,是针对某一时刻而言的. (3)相对性:大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.4.动量、动能、动量的变化量的关系 (1)动量的变化量:Δp=p′-p. (2)动能和动量的关系:E k=p2 2m . 二、动量守恒定律

1.守恒条件 (1)理想守恒:系统□03______________外力或所受外力的合力为□04______,则系统动量守恒. (2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当□05______远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒. (3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒. 2.动量守恒定律的表达式: m1v1+m2v2=□06__________或Δp1=-Δp2. 三、碰撞 1.碰撞 物体间的相互作用持续时间□07________,而物体间相互作用力□08______的现象. 2.特点 在碰撞现象中,一般都满足内力□09________外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒.3.分类 动量是否守恒机械能是否守恒 弹性碰撞守恒□10______ 非完全弹性碰撞守恒有损失 完全非弹性碰撞守恒损失□11______ ,1-1.下列说法正确的是( ) A.速度大的物体,它的动量一定也大 B.动量大的物体,它的速度一定也大 C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量也保持不变

第2讲动量守恒定律及应用讲义

第2讲动量守恒定律及应用 M曲却自检晦勢硼映.黴卿识.对点练o 嗨津——见学生用书P094 知识梳理畫浸義材弄实基稍 微知识1动量守恒定律 1.内容:如果系统不受外力,或者所受外力的合力为零,这个系统的总动量保持—不变。 2.常用的四种表达形式 (1)p= p;即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量P’大小相等,方向 相同。 ⑵p= p‘—p= 0,即系统总动量的增量为零。 ⑶ 山=-Ap2,即相互作用的系统内的两部分物体,其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量。 (4)m i v i + m2v2= m皿;+ m?v ;,即相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线 上时,作用前总动量与作用后总动量相等。 3.常见的几种守恒形式及成立条件 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零。 (2)近似守恒:系统所受外力虽不为零,但内力远大于外力。 (3)分动量守恒:系统所受外力虽不为零,但在某方向上合力为零,系统在该方向上动量守恒。 微知识2碰撞 1.碰撞现象:两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。 2.碰撞特征 (1)作用时间短。 (2)作用力变化快。 (3)内力远大于外力。 (4)满足动量守恒。

3.碰撞的分类及特点 (1)弹性碰撞:动量守恒,机械能守恒。 (2)非弹性碰撞:动量守恒,机械能不守恒。 (3)完全非弹性碰撞:动量守恒,机械能损失最多。 微知识3爆炸现象 爆炸过程中内力远大于外力,爆炸的各部分组成的系统总动量守恒微知识4反冲运动 1.物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动的现象。 2.反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。 基础诊断思维辨析对点微练 一、思维辨析(判断正误,正确的画“/”,错误的画“X”。) 1 .动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度。(“) 2.质量相等的两个物体发生碰撞时,一定交换速度。(X ) 3.系统的总动量不变是指系统总动量的大小保持不变。(X ) 4.系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。(X ) 二、对点微练 1.(动量守恒条件)(多选)如图所示,在光滑水平面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接,A 靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力 0 A B F,则下列说法中正确的是() ^777777777777777777777777777777. A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒 B.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒 C .木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒

§2 动量守恒定律及其应用

§2 动量守恒定律及其应用 教学目标: 1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题. 2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤. 3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题. 教学重点: 动量守恒定律的正确应用;熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤. 教学难点: 应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性. 教学方法: 1.学生通过阅读、对比、讨论,总结出动量守恒定律的解题步骤. 2.学生通过实例分析,结合碰撞、爆炸等问题的特点,明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性. 3.讲练结合,计算机辅助教学 教学过程 一、动量守恒定律 1.动量守恒定律的内容 一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 即:221 12211v m v m v m v m '+'=+ 2.动量守恒定律成立的条件 ⑴系统不受外力或者所受外力之和为零; ⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计; ⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 ⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 3.动量守恒定律的表达形式 (1)221 12211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/, (2)Δp 1+Δp 2=0,Δp 1= -Δp 2 和 1221v v m m ??-= 4.动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到1956年人们才首次证明了中

高中物理动量守恒定律及其应用

动量守恒定律及其应用 教学目标: 1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题. 2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤. 3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题. 教学重点: 动量守恒定律的正确应用;熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤. 教学难点: 应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性. 教学方法: 1.学生通过阅读、对比、讨论,总结出动量守恒定律的解题步骤. 2.学生通过实例分析,结合碰撞、爆炸等问题的特点,明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性. 3.讲练结合,计算机辅助教学 教学过程 一、动量守恒定律 1.动量守恒定律的内容 一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 即:221 12211v m v m v m v m '+'=+ 2.动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力或者所受外力之和为零; (2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计; (3)系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 (4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 3.动量守恒定律的表达形式

(1)221 12211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/, (2)Δp 1+Δp 2=0,Δp 1= -Δp 2 和1 221v v m m ??-= 4.动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(2000年高考综合题23 ②就是根据这一历史事实设计的)。又如人们发现,两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场,把电磁场的动量也考虑进去,总动量就又守恒了。 5.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法 (1)分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。 (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。 (3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初 动量和末动量的量值或表达式。 注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。 (4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。 二、动量守恒定律的应用 1.碰撞 两个物体在极短时间内发生相互作用,这种情况称为碰撞。由于作用时间极短,一般都满足内力远大于外力,所以可以认 为系统的动量守恒。碰撞又分弹性碰撞、非弹性 碰撞、完全非弹性碰撞三种。 仔细分析一下碰撞的全过程:设光滑水平面上,质量为m 1的物体A 以速度v 1向质量为m 2的静止物体B 运动,B 的左端连有轻弹簧。在Ⅰ位置A 、B 刚好接触,弹簧开始被压缩,A 开始减速,B 开始加速;到Ⅱ位置A 、B 速度刚

2动量守恒定律的应用-四种模型

例2.如图所示,一根质量不计、长为1m,能承受最大拉力为14N的绳子,一端固定在天花板上,另一端系一质量为1kg的小球,整个装置处于静止状态,一颗质量为10g、水平速度为500m/s的子弹水平击穿小球后刚好将将绳子拉断,求子弹此时的速度为多少(g取10m/s2) 练2、一颗质量为m,速度为v0的子弹竖直向上射穿质量为M的木块后继续上升,子弹从射穿木块到再回到原木块处所经过的时间为T,那么当子弹射出木块后,木块上升的最大高度为多少 例3.如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg、m C=2 kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C发生碰撞.求A与C碰撞后瞬间A的速度大小. 练3.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水平面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块冲来,设小球不能越过滑块,求:小球到达最高点时的速度和小球达到的最大高度。 例4.如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短,求从A开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中, (1)整个系统损失的机械能; (2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.

练4.如图所示,光滑水平面上有A 、B 、C 三个物块,其质量分别为m A =2.0 kg ,m B =m C =1.0 kg ,现用一轻弹簧将A 、B 两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A 、B 两物块靠近,此过程外力做功108 J(弹簧仍处于弹性限度范围内),然后同时释放,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C 恰好以4 m/s 的速度迎面与B 发生碰撞并瞬时粘连.求: (1)弹簧刚好恢复原长时(B 与C 碰撞前),A 和B 物块速度的大小; (2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能. 1.静止在光滑水平地面上的平板小车C ,质量为m C =3kg ,物体A 、B 的质量为m A =m B =1kg ,分别以v A =4m/s 和v B =2m/s 的速度大小,从小车的两端相向地滑到车上.若它们在车上滑动时始终没有相碰,A 、B 两物体与车的动摩擦因数均为μ=.求: (1)小车的最终的速度; (2)小车至少多长(物体A 、B 的大小可以忽略). 2.如图,水平轨道AB 与半径为R=1.0 m 的竖直半圆形光滑轨道BC 相切于B 点.可视为质点的a 、b 两个小滑块质量m a =2m b =2 kg ,原来静止于水平轨道A 处,AB 长为L=3.2m ,两滑块在足够大的内力作用下突然分开,已知a 、b 两滑块分别沿AB 轨道向左右运动,v a = 4.5m/s ,b 滑块与水平面间动摩擦因数5.0=μ,g 取10m/s 2.则 (1)小滑块b 经过圆形轨道的B 点时对轨道的压力. (2)通过计算说明小滑块b 能否到达圆形轨道的最高点C . 附加题:如图,两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上,质量均为 的右端固定一轻质弹簧,左端A 与弹簧的自由端B 相距L .物体P 置 于P 1的最右端,质量为2m 且可看作质点.P 1与P 以共同速度v 0向 右运动,与静止的P 2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P 1与P 2粘连在一起.P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点(弹簧始终在弹性限度内).P 与P 2之间的动摩擦因数为μ.求: (1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2; (2)此过程中弹簧的最大压缩量x 和相应的弹性势能E p . O C B a b A B v A v B C

动量守恒定律及其应用习题(附答案)

动量守恒定律及其应用习题(附答案) 1. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B =2m A ,规定向右为正方向,A 、B 两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为-4kg·m/s,则(A) A.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 B.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 C.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 D.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 2. 有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死.假若兔子与树桩作用时间大约为s 2.0,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为()/102s m g = ( C ) A.s m /1 B.s m /5.1 C.s m /2 D.s m /5.2 3. 向空中抛出一手榴弹,不计空气阻力,当手榴弹的速度恰好是水平方向时,炸裂成a 、b 两块,若质量较大的a 块速度方向仍沿原来的方向,则( CD ) A.质量较小的b 块的速度方向一定与原速度方向相反 B.从炸裂到落地这段时间内,a 飞行的水平距离一定比b 的大 C.a 、b 两块一定同时落到水平地面a D.在炸裂过程中,a 、b 两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等 4. 两木块A 、B 质量之比为2∶1,在水平地面上滑行时与地面间的动摩擦因数相同,则A 、B 在开始滑行到停止运动的过程中,滑行的时间之比和距离之比( AD ) A.初动能相同时分别为1∶2和1∶2 B.初动能相同时分别为1∶2和1∶4 C.初动量相同时分别为1∶2和1∶2 D.初动量相同时分别为1∶2和1∶4 5. 在我们日常的体育课当中,体育老师讲解篮球的接触技巧时,经常这样模拟:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( D ) A.减小篮球的冲量 B.减小篮球的动量变化 C.增大篮球的动量变化 D.减小篮球的动量变化率 6.在光滑的水平面上,有A 、B 两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为m/s kg 5A ?=P ,m/s kg 7B ?=P ,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球的动量增量A P ?、B P ?可能是( B ) A.m/s kg 3A ?=?P ,m/s kg 3B ?=?P B.m/s kg 3A ?-=?P ,m/s kg 3B ?=?P C.m/s kg 3A ?=?P ,m/s kg 3B ?-=?P D.m/s kg 10A ?-=?P ,m/s kg 10B ?=?P 7. 材料不同的两个长方体,上下粘结在一起组成一个滑块,静止在光滑的水平面上.质量为m 的子弹以速度0v 水平射入滑块,若射击上层,子弹的深度为d 1;若射击下层,子弹的深度为d 2,如图所示.已知d 1>d 2.这两种情况相比较( B ) A.子弹射入上层过程中,子弹对滑块做功较多 B.子弹射人上层过程中,滑块通过的距离较大 C.子弹射入下层过程中,滑块受到的冲量较大 D.子弹射入下层过程中,滑块的加速度较小 8. 如图所示,质量相同的两个小物体A 、B 处于同一高度。现使A 沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使B 无初速地自由下落,最后A 、B 都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中,A 、B 两物体( BD ) A.所受重力的冲量相同 B.所受重力做的功相同 C.所受合力的冲量相同 D.所受合力做的功相同

高中化学步步高二轮复习全套课件专题二

[考纲要求] 1.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。 3.理解质量守恒定律的含义。 4.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。 5.了解溶液的含义。 6.了解溶解度、饱和溶液的概念。 7.了解溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。 8.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。 (一)洞悉陷阱设置,突破阿伏加德罗常数应用 题组一气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态 1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。 (1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3N A(×) (2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5N A(×) (3)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19N A(×) (4)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2N A(×) (5)标准状况下,2.24 L HF含有的HF分子数为0.1N A(×) 突破陷阱 抓“两看”,突破“状态、状况”陷阱 一看“气体”是否处于“标准状况”。 二看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、Br2、SO3、HF、己烷、苯等在标准状况下不为气体)。 题组二物质的量或质量与状况 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。 (1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2N A(√) (2)标准标况下,18 g H2O所含的氧原子数目为N A(√) (3)常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6N A(√) 突破陷阱

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1.知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律. 2.会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题. 3.明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 【要点导学】 1.冲量与动量的概念理解. 2.运用动量定理研究对象与过程的选择. 3.动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤. 4.弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)弹性碰撞:___________________________________ (2)非弹性碰撞:____________________________________ (3)在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为: v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求: (1)沙对小球的平均阻力F ; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小. 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、 弹、 车,下列说法正确的是( ) A .枪和弹组成的系统,动量守恒 B .枪和车组成的系统,动量守恒 C .三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系 统动量近似守恒 D .三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合 力为零 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则( ) A .A 、B 组成的系统动量守恒 B .A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C .小车向左运动 D .小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

【步步高】2019版高考化学(全国通用)考前三个月专题1 物质的组成、分类及化学用语

[高考关键词] 1.标准与分类、俗名与物质类别。2.变化——物理变化、化学变化。3.化学用语——化学式、电子式、结构式、方程式。4.古文中蕴含的化学知识。 1.有下列10种物质:①明矾②消石灰③小苏打 ④SiO2⑤氯水⑥蛋白质溶液⑦生石灰 ⑧Na2O2⑨漂白粉⑩淀粉 (1)属于纯净物的是________,属于碱性氧化物的是________,属于酸式盐的是________,属于离子化合物的是________。 (2)属于混合物的是________,其中属于溶液的是__________,其中属于胶体的是__________。 答案(1)①②③④⑦⑧⑦③①②③⑦⑧ (2)⑤⑥⑨⑩⑤⑥ 2.下列变化中属于化学变化的是________。 ①煤的干馏②蒸馏③重油裂化④煤的气化 ⑤焰色反应⑥钝化⑦电镀⑧胶体聚沉⑨氧气转化为臭氧⑩137I转变为131I 答案①③④⑥⑦⑨

3.按要求用化学用语表示下列物质。 (1)乙烯的结构式:________,结构简式:________。 (2)Na2O2、H2O2、HClO的电子式________________、____________、 ____________。 (3)MgCl2、NaOH、NaH的电子式________________、____________、 ____________。 答案(1)CH2===CH2 (2) (3) 4.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)物质发生化学变化时,物质的总能量和总质量保持不变( ) (2)电解质溶液导电时,必然伴随着化学变化( ) (3)H2SO4、SO2、CH3COOH、NH3·H2O均为共价化合物( ) (4)因为Fe2O3是金属氧化物,所以它能与水反应生成碱( ) (5)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,但酸性氧化物一定是非金属氧化物( ) (6)Al2O3可与盐酸和氢氧化钠反应,SiO2可与氢氟酸和氢氧化钠反应,因而二者均属于两性氧化物( ) (7)铁粉加入FeCl3溶液中的反应既属于化合反应,又属于离子反应,还属于氧化还原反应( ) 答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√

动量守恒定律的应用

动量守恒定律的应用一 一、教学目的 复习上节课所学《动量守恒定律》,掌握应用动量守恒定律解决综合问题的思路和方法 二、教学重点 1.物理情景分析和物理模型的建立 2.应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法 三、教学难点 应用动量守恒动量分析物理过程,灵活应用动量守恒定律 四、教学方法 分析、讨论和归纳 五、教学过程 1、复习引入: 1、系统动量守恒的条件有哪些? 2、应用动量守恒定律解题的一般步骤? 2、课堂教学 典型问题一:碰撞类问题 ○ 1碰撞:碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短的时间内运动状态发生显著变化的过程。 ○ 2碰撞的特点:碰撞、爆炸过程作用时间极短,内力远远大于外力,所以都可认为系统的动量守恒。 ○ 3碰撞的分类:对心碰撞(正碰)和非对心碰撞(斜碰)。 例1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是( ) A .若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开 B .若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行 C .若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开 D .若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行 〖学生讨论,老师总结,通过此题,培养学生全面分析问题的思维品质〗 例2.一质量为M 的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态,一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向击中木块,并留在其中与木块共同运动,则子弹对木块的冲量大小是( ) A . mv 0 ; B 、m M mMv +0 ; C 、mv 0-m M mv +0 ; D 、mv 0-m M v m +02 〖学生讨论,老师总结,通过此题,培养学生全面分析问题的思维品质〗 典型问题二:人船模型 例3.质量为M =300kg 的小船,长为L =3m ,浮在静水中。开始时质量为m =60kg 的人站在船头,人和船均处于静止状态。若此人从船头走到船尾,不计水的阻力,则船将前进多远? 分析:此例物理情景较简单,但物理过程学生不一定清楚,所以,教师此时要做好引导工作。○ 1引导学生,分析人在船上运动时,船会如何运动?两者位移关系如何?与学生一起作出物理情景示意图,找出各自对地位移,此处一定要强调位移的物理意义! ○ 2与学生一起分析,此时可选用哪些规律来答题? 〖可能有学生会想到用牛顿运动定律和运动学公式来答,老师不要急于给予 否定,可让学生自己动手尝试一下。如果没有学生想到动量守恒,教师可适当给 予启发,学生议一议,效果可能会好些。〗 讲解:人和船组成的系统在整个运动过程中,都不受水平方向外力作用,而 在竖直方向,处于平衡状态,所以系统满足动量守恒条件,系统平均动量守恒。 对人和船组成的系统,满足动量守恒条件,取向右方向为正,则有: M S 船=m(L -S 船) 代入数据得S 船=0.5m

动量守恒定律及其应用·典型例题精析

动量守恒定律及其应用·典型例题精析 [例题1]平静的湖面上浮着一只长l=6m,质量为550 kg的船,船头上站着一质量为m=50 kg的人,开始时,人和船均处于静止.若船行进时阻力很小,问当人从船头走到船尾时,船将行进多远? [思路点拨]以人和船组成的系统为研究对象.因船行进时阻力很小,船及人所受重力与水对船的浮力平衡,可以认为人在船上行走时系统动量守恒,开始时人和船都停止,系统总动量为零,当人在船上走动时,无论人的速度如何,系统的总动量都保持为零不变. [解题过程]取人运动方向为正方向,设人对岸的速度为v,船对岸的速度为V,其方向与v相反,由动量守恒定律有 0=mv+(-MV). 解得两速度大小之比为

此结果对于人在船上行走过程的任一瞬时都成立. 取人在船上行走时任一极短时间Δt i,在此时间内人和船都可视为匀速运动,此时间内人和船相对地面移动的距离分别为ΔS mi=v iΔt i和ΔSM i=V iΔt i,由此有 这样人从船头走到船尾时,人和船相对地面移动的总距离分别为 S m=∑ΔS mi,S M=∑ΔS Mi. 由图中几何关系可知S m+S M=L.这样,人从船头走到船尾时,船行进的距离为 代入数据有 S M=0.5 m.

[小结]本题表明,在动量守恒条件得到满足的过程中,系统任一瞬时的总动量保持不变. [例题2]如图7-9示,物块A、B质量分别为m A、m B,用细绳连接,在水平恒力F的作用下A、B一起沿水平面做匀速直线运动,速度为v,如运动过程中,烧断细绳,仍保持力F大小方向不变,则当物块B停下来时,物块A的速度为多大? [思路点拨]以A和B组成的系统作为研究对象.绳子烧断前,A、B 一起做匀速直线运动,故系统所受外力和为零,水平方向系统所受外力计有拉力F,物块A受到地面的摩擦力f A,物体B受到地面的摩擦力f B,且F=f A +f B.绳烧断后,直到B停止运动前F与f A、f B均保持不变,故在此过程中系统所受外力和仍为零,系统总动量保持不变.所以此题可用动量守恒定律求解. [解题过程]取初速v的方向为正方向,设绳断后A、B的速度大小分别为v′A、v′B,由动量守恒定律有 (m A+m B)v=m A v′A+m B v′B.

13.1动量守恒定律及其应用

第十三章动量近代物理初步[选修3-5] 一、三年高考考点统计与分析 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有动量、动量守恒定律、弹性碰撞与非弹性碰撞、原子的核式结构、玻尔理论、氢原子的能级和光谱、天然放射性现象及核能的计算等, (2)出题的形式多为选择题、填空题,对动量守恒定律及其应用的考查,以计算题形式出现的情况较多, 二、2014年高考考情预测 (1)动量守恒定律及其应用、原子核式结构、玻尔理论、原子核的衰变、核反应方程的书写及质能方程的应用是本章高考考查的热点, (2)原子结构与原子核部分高考命题难度不大,大多直接考查理解和记忆,考查细节等,体现时代气息,用新名词包装试题;动量作为选考的地区,以实验和计算题出现的可能性较大,动量作为必考的地区,在高考中会出现一些综合计算题,但难度不会太大, [备课札记] 第十三章动量近代物理初步[选修3-5] [学习目标定位] 考纲下载考情上线

1.动量、动量守恒定律及其应用(Ⅱ) 2.弹性碰撞和非弹性碰撞(Ⅰ) 3.光电效应(Ⅰ) 4.爱因斯坦的光电效应方程(Ⅰ) 5.氢原子光谱(Ⅰ) 6.氢原子的能级结构、能级公式(Ⅰ) 7.原子核的组成、放射性、原子核的衰 变、半衰期(Ⅰ) 8.放射性同位素(Ⅰ) 9.核力、核反应方程(Ⅰ) 10.结合能、质量亏损(Ⅰ) 11.裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 (Ⅰ) 12.射线的危害和防护(Ⅰ) 13.实验十六:验证动量守恒定律 高考 地位 高考对本章知识点考查频率较高的是动量 守恒定律、光电效应、原子的能级结构及 跃迁、核反应方程及核能计算,题型较全面, 选择题、填空题、计算题均有,其中动量守 恒定理的应用出计算题的可能性较大, 考点 布设 1.动量守恒定律的应用,与能量守恒定律结 合,解决碰撞、打击、反冲、滑块摩擦等问 题, 2.探究和验证动量守恒定律, 3.光电效应、原子能级及能级跃迁、衰变 及核反应方程, 4.裂变反应、聚变反应的应用,射线的危 害和应用知识与现代科技相联系的信息题 是近几年高考的热点, 第1单元动量守恒定律及其应用 动量动量变化量动量守恒定律[想一想] 如图13-1-1所示,质量为M的物体静止在光滑的水平面上,质量为m的小球以初速度v0水平向右碰撞物体M,结果小球以大小为v1的速度被水平反弹,物体M的速度为v2,取向右为正方向,则物体M动量的变化量为多少?小球m的动量变化量为多少?m和M组成的系统动量守恒吗?若守恒,请写出其表达式, 图13-1-1 [提示]物体M动量的变化量为M v2,m动量的变化量为-(m v1+m v0),因m和M组成的系统合外力为零,故此系统动量守恒,表达式为:m v0=M v2-m v1, [记一记]

高中化学步步高必修1章末检测卷(三)

章末检测卷(三) (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1.将固体X投入过量的Y中,能生成白色沉淀并放出一种无色气体,该气体能燃烧,不易溶于水,则X和Y分别可能是() A.钠和氯化铝溶液 B.铝和烧碱溶液 C.过氧化钠和氯化亚铁 D.锌和稀硫酸 答案 A 解析Na与水反应生成NaOH和H2,NaOH与过量的AlCl3溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3,A正确;2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,无沉淀生成,B错误;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,NaOH与过量FeCl2溶液反应,生成Fe(OH)2白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色沉淀,C错误;Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,无沉淀生成,D 错误。 2.下列说法错误的是() A.钠在空气中燃烧最后所得产物为Na2O2 B.镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜,保护了里面的镁,故镁不需要像钠似的进行特殊保护 C.铝制品在生活中非常普遍,这是因为铝不活泼 D.铁在潮湿的空气中因生成的氧化物很疏松,不能保护内层金属,故铁制品往往需涂保护层答案 C 解析铝因易与O2反应生成致密的氧化物保护膜而耐腐蚀,我们日常用的铝制品常采用特殊工艺将氧化膜变厚,保护作用更好,并不是铝不活泼。 3.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是() ①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中 A.②③①④ B.③②①④ C.③①②④ D.①②③④ 答案 B 解析Na2O2、Fe(OH)3、Fe(SCN)3、CuSO4·5H2O的颜色分别是淡黄色、红褐色、红色、蓝色。

重点高中物理选修35动量守恒定律的应用

重点高中物理选修35动量守恒定律的应用

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选修3-5 第十六章动量守恒定律 【动量定理】 一、动量 1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.P=mv ①是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则。是状态量; ②通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量(状态量),计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。 ③是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。单位是kg·m/s; 2、动量的变化及其计算方法 ①ΔP=P一P0,主要计算P0、P在一条直线上的情况。 ②利用动量定理ΔP=F·t,通常用来解决P0、P不在一条直线上或F为恒力的情况。 二、冲量 1、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量.I= F·t ①是矢量,如果在力的作用时间内,力的方向不变,则力的方向就是冲量的方向;冲量的合成与分解,按平行四边形法则与三角形法则. ②冲量不仅由力的决定,还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关,所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是N·s; 2、冲量的计算方法 ①I= F·t.采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。I=Ft ②利用动量定理 Ft=ΔP.主要解决变力的冲量计算问题,但要注意上式中F为合外力(或某一方向上的合外力)。 三、动量定理 1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.Ft=mv一mv0

2、应用动量定理的思路: (1)明确研究对象和受力的时间(明确质量m和时间t); (2)分析对象受力和对象初、末速度(明确冲量I合,和初、未动量P0,P); (3)规定正方向,目的是将矢量运算转化为代数运算; (4)根据动量定理列方程 例1.质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s,安全带自然长度为5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为() A.500 N B.1 100 N C.600 N D.1 000 N 例2.如图所示,一个质量为1 kg的滑块在固定于竖直平面内半径为R的光滑轨道内运动,若滑块在圆心等高处的C 点由静止释放,到达最低点B时的速度为5 m/s,求滑块从C点到B点的过程中合外力的冲量。 【动量守恒定律】 一、动量守恒定律 1、内容:相互作用的物体,如果不受外力或所受外力的合力为零,它们的总动量保持不变,即作用前的总动量与作用后的总动量相等. 2、动量守恒定律适用的条件 ①系统不受外力或所受合外力为零. ②当内力远大于外力时. ③某一方向不受外力或所受合外力为零,或该方向上内力远大于外力时,该方向的动量守恒. 3、常见的表达式 ①p=p0,其中p、p0分别表示系统的末动量和初动量,表示系统作用前的总动量等于作用后的总动量。

(完整word版)动量守恒定律及其应用一

动量守恒定律及其应用 一、教学目标: 知识与技能 (1)掌握动量守恒定律的内容、条件和适用范围。 (2)会运用动量守恒定律的条件判断系统动量是否守恒。 (3)会熟练运用动量守恒定律分析有关现象,解决有关问题,加深对动量守恒定律的理解。 过程与方法 (1)通过分组学习,让学生学会合作,学会交流,学会探究。 (2)培养学生发现问题,提出问题和解决问题的能力以及分析,推理和归纳等能力。 情感态度与价值观 (1)结合物理学前沿进行教学,激发学生的求知欲,让学生体验科学态度、感悟科学精神。 (2)通过应用动量守恒定律,解决实际问题,培养学生关注生活的态度。二.重点、难点: 重点:会运用动量守恒定律的条件判断系统动量是否守恒,会运用动量守恒定律分析有关现象,解决有关问题。 难点:会运用动量守恒定律分析有关现象,解决有关问题。 三.教学方法:讲练法、归纳法、探究法和合作学习法 四.教学用具:教学课件、小黑板和学案。 五.教学过程设计: ﹙一﹚、复习总结、引入新课

在复习动量定理的基础上,指出动量定理的研究对象可以是一个单体,也可以是物体系统。对于一个物体系统,如果不受外力或外力之和为零,由动量定理可知,该系统的动量变化量总为零或不变,即动量守恒,从而引入本节复习课题。 ﹙二﹚、新课教学 问题1.动量守恒定律的内容是什么?学生分组回忆,回答。 动量守恒定律的内容:一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 说明:动量守恒不只是系统在初、末两时刻的总动量相等,而是在整个相互作用过程中任意两时刻的总动量相等。 问题2.动量守恒定律的表达式有哪些?学生合作分组讨论,总结归纳。 常用的四种表达式: ⑴.m1v 1 + m2v2 = m1v1′+m2v2′ ⑵.P = P′ ⑶.△p = 0 ⑷.△p 1 = -△p 2 问题3.如何判断系统动量是否守恒,即动量守恒定律的适用条件是什么? 学生合作分组讨论,总结归纳。 动量守恒定律的适用条件: ⑴、系统不受外力或所受外力之和为零。 ⑵、系统所受外力之和虽不为零,但比系统内力小得多。 ⑶、系统所受外力之和虽不为零,但系统某一方向上不受外力或所受外力之和为零 问题4.如何从矢量、速度的瞬时性和相对性、研究对象和适用范围等方面

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(2)化合物C 在一定条件下可发生分子间成环反应生成含3个六元环的有机物,其化学方程式 为 。 (3)写出1种满足下列条件的 B 的同分异构体的结构简式: (任写1种)。 ①含有两个—NH 2的芳香族化合物;②核磁共振氢谱有三种吸收峰。 (4)结合上述流程写出以乙醇为有机原料制备的合成路线流程图(无机试剂 任选)。 答案(1)2-氯苯甲醛(或邻氯苯甲醛) (2) (3) (4)CH 3CH 2OH ――→O 2/Cu △CH 3CHO ――→NaCN NH 4Cl ―――→ H + /H 2O ―――→ 一定条件 B 组 1.(2018·广东江门高考模拟)槟榔碱在医疗上常用于治疗青光眼,其中一种合成路线如下:

(2)化合物C 在一定条件下可发生分子间成环反应生成含3个六元环的有机物,其化学方程式 为 。 (3)写出1种满足下列条件的 B 的同分异构体的结构简式: (任写1种)。 ①含有两个—NH 2的芳香族化合物;②核磁共振氢谱有三种吸收峰。 (4)结合上述流程写出以乙醇为有机原料制备的合成路线流程图(无机试剂 任选)。 答案(1)2-氯苯甲醛(或邻氯苯甲醛) (2) (3) (4)CH 3CH 2OH ――→O 2/Cu △CH 3CHO ――→NaCN NH 4Cl ―――→ H + /H 2O ―――→ 一定条件 B 组 1.(2018·广东江门高考模拟)槟榔碱在医疗上常用于治疗青光眼,其中一种合成路线如下:

(2)化合物C 在一定条件下可发生分子间成环反应生成含3个六元环的有机物,其化学方程式 为 。 (3)写出1种满足下列条件的 B 的同分异构体的结构简式: (任写1种)。 ①含有两个—NH 2的芳香族化合物;②核磁共振氢谱有三种吸收峰。 (4)结合上述流程写出以乙醇为有机原料制备的合成路线流程图(无机试剂 任选)。 答案(1)2-氯苯甲醛(或邻氯苯甲醛) (2) (3) (4)CH 3CH 2OH ――→O 2/Cu △CH 3CHO ――→NaCN NH 4Cl ―――→ H + /H 2O ―――→ 一定条件 B 组 1.(2018·广东江门高考模拟)槟榔碱在医疗上常用于治疗青光眼,其中一种合成路线如下:

动量守恒定律和应用

. 下载可编辑 . 动量守恒定律综合练习一 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v 0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? 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 ()02mv m m v =+ 由机械能守恒有 22201112222 mv mv m v mgh =+??+ 3.图示,质量为2kg 的小平板车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/s 2。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?

. 下载可编辑 . v 0B A F 1 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 0A A mv mv m v =+ 25m/s A v .= ②当A 相对于B 静止时,B 的速度最大。设为v B ,再由动量守恒定律可得 ()A A A B B m v m m v =+ 125m/s B v .= ③A 相对于B 的位移,为车的最小长度L min ,由能的转化和守恒定律可得 221 1()22 A min A A A B B n gL m v m m v μ=-+ 解得 3125m min L .= 4.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F 1=6N 和水平向右的F 2=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/s 2)

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