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2019年高考物理总复习试题:第六章 碰撞与动量守恒 专题讲座六 动力学、动量和能量观点的综合应用

2019年高考物理总复习试题:第六章 碰撞与动量守恒 专题讲座六 动力学、动量和能量观点的综合应用
2019年高考物理总复习试题:第六章 碰撞与动量守恒 专题讲座六 动力学、动量和能量观点的综合应用

专题讲座六动力学、动量和能量观点的综合应用

1.(2018·山东潍坊模拟)如图所示,B,C,D,E,F 5个小球并排放置在光滑的水平面上,B,C,D,E4个球质量相等,而F球质量小于B球质量,A 球的质量等于F球质量.A球以速度v0向B球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后( C )

A.5个小球静止,1个小球运动

B.4个小球静止,2个小球运动

C.3个小球静止,3个小球运动

D.6个小球都运动

解析:A,B质量满足m Am F,则E,F都向右运动.所以B,C,D静止;A向左运动,E,F向右运动,选项C正确.

2.如图所示,小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面上,当小车固定时,从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止.如果小车不固定,物体仍从A点静止滑下,则( A )

A.还是滑到C点停住

B.滑到BC间停住

C.会冲出C点落到车外

D.上述三种情况都有可能

解析:设BC长度为L.依照题意,小车固定时,根据能量守恒可知,物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能,即有Q1=fL,其中f为物体与小车之间的摩擦力.若小车不固定,设物体相对小车滑行的距离为s.对小车和物体系统,根据水平方向的动量守恒定律可知,最终两者必定均静止,根据能量守恒可知物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能,则有Q2=Q1,而Q2=fs,得到物体在小车BC部分滑行的距离s=L,故物体仍滑到C点停住,选项A正确.

3.(2018·山东泰安模拟)质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v t图像为( B )

解析:人和车以共同的速度在水平地面上沿直线前行,做匀减速直线运动,当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下,跳离前后系统动量守恒,规定车的速度方向为正方向,则有(m+2m)v0=2mv+(-mv0),得v=2v0,人跳车后做匀减速直线运动,加速度

不变,选项B正确.

·山东日照模拟)如图所示,足够长的小平板车B的质量为M,以水平速度v0向右在光滑水平面上运动,与此同时,质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动.若物体与车面之间的动摩擦因数为μ,则在足够长的时间内( D )

A.若M>m,物体A

B.若M

C.无论M与m的大小关系如何,摩擦力对平板车的冲量均为mv0

D.无论M与m的大小关系如何,

解析:规定向右为正方向,根据动量守恒定律有Mv0-mv0=(M+m)v.

解得

若M>m,A所受的摩擦力f=μmg,对A由动能定理得-μmgx A

则得物体A对地向左的最大位移x A选项A错误;若M

-μmgx B

则得小车B对地向右的最大位移x B选项B错误;根据动量定理

高中物理选修3-5碰撞与动量守恒经典题型计算题练习有答案

动量守恒定律 1、(16分)如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的,在最低点B 与水平轨道BC 相切,BC 的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A 点正上方某处无初速度下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道沿街至轨道末端C 处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求 (1)物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的几倍; (2)物块与水平轨道BC 间的动摩擦因数μ。 答案:(1)设物块的质量为m ,其开始下落处的位置距BC 的竖直高度为h ,到达B 点时的速度为v ,小车圆弧轨道半径为R 。由机械能守恒定律,有 22 1mv mgh = ① 根据牛顿第二定律,有R v m mg mg 2 9=- ② 解得h =4R ③ 即物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的4倍。 (2)设物块与BC 间的滑动摩擦力的大小为F ,物块滑到C 点时与小车的共同速度为 v ′,物块在小车上由B 运动到C 的过程中小车对地面的位移大小为s 。依题意,小车的质量为3m ,BC 长度为10R 。由滑动摩擦定律,有 mg F μ= ④ 由动量守恒定律,有'+=v m m mv )3( ⑤ 对物块、小车分别应用动能定理,有 222 1 21)10(mv mv s R F -'=+- ⑥ 0)3(2 1 2-'= v m Fs ⑦ 解得3.0=μ ⑧ 2、(16分)如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15 m,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/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,取g=10 m/s 2,求 (1) 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v′0不超过多少。

物理选修3-5(碰撞与动量守恒)知识点与习题

碰撞与动量守恒 一、动量和冲量 【例1】质量为m的小球由高为H的、倾角为θ光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大 【例3】一个物体同时受到两个力F1、F2的作用,F1、F2与时间t的关系如图1所示,如果该物体从静止开始运动,经过t=10s后F1、F2以及合力F的冲量各是多少 二.动量定理 1.求动量及动量变化的方法。 图1【例1】以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量 变化是多少 【例2】一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( ) A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 1.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2,在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为(D) A.向下,m(v2 - v1)B.向下,m(v2 + v1)C.向上,m(v2 - v1)D.向上,m(v2 + v1) 2.质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里。求:⑴沙对小球的平均阻力F;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。 2.用动量定理求解相关问题 (1).简解多过程问题。 【例3】一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。 . (2).求解平均力问题 【例4】质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为,安全带伸直后长5m,求安全带所受的平均冲量.(g= 10m/s2) (3)、求解曲线运动问题 【例5】以V o =10m/s2的初速度、与水平方向成300角抛出一个质量m=2kg的小球.忽略空气阻力的作用,g取10m/s2.求抛出后第2s末小球速度的大小.

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

验证动量守恒定律 由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单 位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。 在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m1?OP=m1?OM+m2?(O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1?OP=m1?OM+m2?ON,两个小球的直径也不需测量 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得小l车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面,米尺的零点与O 点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为______cm. (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:

高中物理第一章碰撞与动量守恒第1节碰撞教学案教科版

第1节碰__撞 (对应学生用书页码P1) 一、碰撞现象 1.碰撞 做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用,运动状态发生改变的过程。 2.碰撞特点 (1)时间特点:在碰撞过程中,相互作用时间很短。 (2)相互作用力特点:在碰撞过程中,相互作用力远远大于外力。 (3)位移特点:在碰撞过程中,物体发生速度突变时,位移极小,可认为物体在碰撞前后仍在同一位置。 试列举几种常见的碰撞过程。 提示:棒球运动中,击球过程;子弹射中靶子的过程;重物坠地过程等。 二、用气垫导轨探究碰撞中动能的变化 1.实验器材 气垫导轨,数字计时器、滑块和光电门,挡光条和弹簧片等。 2.探究过程 (1)滑块质量的测量仪器:天平。 (2)滑块速度的测量仪器:挡光条及光电门。 (3)数据记录及分析,碰撞前、后动能的计算。 三、碰撞的分类 1.按碰撞过程中机械能是否损失分为: (1)弹性碰撞:碰撞过程中动能不变,即碰撞前后系统的总动能相等,E k1+E k2=E k1′+ E k2′。 (2)非弹性碰撞:碰撞过程中有动能损失,即动能不守恒,碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。 E k1′+E k2′<E k1+E k2。 (3)完全非弹性碰撞:碰撞后两物体黏合在一起,具有相同的速度,这种碰撞动能损失最大。 2.按碰撞前后,物体的运动方向是否沿同一条直线可分为: (1)对心碰撞(正碰):碰撞前后,物体的运动方向沿同一条直线。 (2)非对心碰撞(斜碰):碰撞前后,物体的运动方向不在同一直线上。(高中阶段只研究

正碰)。 (对应学生用书页码P1) 探究一维碰撞中的不变量 1.探究方案方案一:利用气垫导轨实现一维碰撞 (1)质量的测量:用天平测量。 (2)速度的测量:v =Δx Δt ,式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度,Δt 为数字计时器显示的 滑块(挡光片)经过光电门的时间。 (3)各种碰撞情景的实现:利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞,利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量。 方案二:利用等长悬线悬挂等大小球实现一维碰撞 (1)质量的测量:用天平测量。 (2)速度的测量:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。 (3)不同碰撞情况的实现:用贴胶布的方法增大两球碰撞时的能量损失。 方案三:利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。 (1)质量的测量:用天平测量。 (2)速度的测量:v =Δx Δt ,Δx 是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量。Δt 为小 车经过Δx 所用的时间,可由打点间隔算出。 2.实验器材 方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。 方案二:带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。 方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。 3.实验步骤 不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下: (1)用天平测相关质量。 (2)安装实验装置。 (3)使物体发生碰撞。 (4)测量或读出相关物理量,计算有关速度。 (5)改变碰撞条件,重复步骤(3)、(4)。

大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验实验报告 碰撞和动量守恒 班级:信息1401 姓名:龚顺学号:201401010127 【实验目的】: 1 了解气垫导轨的原理,会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。 2 进一步加深对动量守恒定律的理解,理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。 【实验原理】 当一个系统所受和外力为零时,系统的总动量守恒,即有 若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ,碰撞前后的速度分别为V10、V20和V1 、V2。 1,完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中,动量和能量均守恒,故有: 取V20=0,联立以上两式有: 动量损失率: 动能损失率: 2,完全非弹性碰撞 碰撞后两物体粘在一起,具有相同的速度,即有: 仍然取V20=0,则有: 动能损失率:

动量损失率: 3,一般非弹性碰撞中 一般非弹性碰撞中,两物体在碰撞后,系统有部分动能损失,定义恢复系数: 两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。当V20=0时有: e的大小取决于碰撞物体的材料,其值在0~1之间。它的大小决定了动能损失的大小。 当e=1时,为完全弹性碰撞;e=0时,为完全非弹性碰撞;0

动量守恒定律练习题——碰撞

动量守恒定律专题——碰撞 一、选择题 1.(多选)下列关于碰撞的理解正确的是() A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中,一般内力都远远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒 C.如果碰撞过程中机械能也守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞 D.微观粒子的碰撞由于不发生直接接触,所以不满足动量守恒的条件,不能应用动量守恒定律求解 2.为了模拟宇宙大爆炸初期的情景,科学家们使两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,应该设法使离子在碰撞的瞬间具有() A.相同的速率B.相同的质量C.相同的动能D.大小相同的动量 3.(多选)在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是() A.若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开 B.若两球质量相同,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 4.(多选)如图所示,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是 弹性的,下列判断正确的是() A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等 B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等 C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同 D.发生第二次碰撞时,两球在各自的最低点 5.如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b两球,在同一直线上运动, 选定向右为正方向,两球的动量分别为p a=6 kg·m/s、p b=-4 kg·m/s。当 两球相碰之后,两球的动量可能是()

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为: m 1OP=m 1 OM+m 2 ON,两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg,小车B的质量m 2 =0.20kg,由以上测量结果可得:碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G

高三物理碰撞与动量守恒

《碰撞与动量守恒》复习课 一、教学目的 1、复习巩固动量定理 2、复习巩固应用动量守恒定律解答相关问题的基本思路和方法 3、掌握处理相对滑动问题的基本思路和方法 二、教学重点 1、 本节知识结构的建立 2、 物理情景分析和物理规律的选用 三、教学难点 物理情景分析和物理规律的选用 四、教学过程 本章知识结构 〖引导学生回顾本章内容,建立相关知识网络(见下表)〗 典型举例 问题一:动量定理的应用 例1:质量为m 的钢珠从高出沙坑表面H 米处由静止自由下落,不考虑空气阻力,掉入沙坑后停止,如图所示,已知钢珠在沙坑中受到沙的平均阻力是f ,则钢珠在沙内运动时间为多少? 分析:此题给学生后,先要引导学生分清两个运动过程:一是在空气中的自由落体运动,二是在沙坑中的减速运动。学生可能会想到应用牛顿运动定律和运动学公式进行分段求解,此时不急于否定学生的想法,应该给予肯定。在此基础上,可以引导学生应用全过程动量定理来答题。然后学生自己思考讨论,动手作答,老师给出答案。 设钢珠在空中下落时间为t 1,在沙坑中运动时间为t 2,则: 在空中下落,有H= 2121gt ,得t 1= g H 2, 对全过程有:mg(t 1 +t 2)-f t 2=0-0 得: mg f gH m t -= 22

巩固:蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回

到离水平网面5.0m 高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s 。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10m/s 2) 〖学生自练,老师巡回辅导,给出答案N 3 105.1?,学生自评〗 例2:一根弹簧上端固定,下端系着质量为m 的物体A ,物体A 静止时的位置为P 处,再用细绳将质量也为m 的物体B 挂在物体A 的下面,平衡后将细绳剪断,如果物体A 回到P 点处时的速率为V ,此时物体B 的下落速度大小为u ,不计弹簧的质量和空气阻力,则这段时间里弹簧的弹力对物体A 的冲量大小为多少? 分析:引导学生分析,绳子剪断后,B 加速下降,A 加速上升,当A 回到P 点时,A 的速度达到最大值。尤其要强调的是本题中所求的是弹簧的弹力对物体A 的冲量,所以要分析清楚A 上升过程中 A 的受力情况。 解:取向上方向为正, 对B :-mgt=-mu ○ 1 对A :I 弹-mgt=mv ○ 2 两式联立得I 弹=m (v +u ) 问题二:动量守恒定律的应用 例3:质量为 M 的气球上有一质量为 m 的猴子,气球和猴子静止在离地高为 h 的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯,为使猴子沿软梯安全滑至地面,则软梯至少应为多长? 分析:此题为前面习题课中出现过的人船模型,注意引导学生分析物理情景,合理选择物理规律。 设下降过程中,气球上升高度为H ,由题意知猴子下落高度为h , 取猴子和气球为系统,系统所受合外力为零,所以在竖直方向动量守恒,由动量守恒定律得:M ·H=m ·h ,解得M mh H = 所以软梯长度至少为M h m M H h L )(+=+= 例4:一质量为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 分析:题中要求子弹对木块的冲量大小,可以利用动量定理求解,即只需求出木块获得 的动量大小即可。 对子弹和木块所组成的系统,满足动量守恒条件,根据动量守恒定律得: mv 0=(M+m )v 解得:m M mv v += ,由动量定理知子弹对木块的冲量大小为 m M Mmv Mv I += =0

动量碰撞练习题

3-5动量碰撞练习题 一.选择题(共5小题) 1.质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳,经过时间t,身体伸直并刚好离开地面,离开地面时速度为v在时间t内() A.地面对他的平均作用力为mg B.地面对他的平均作用力为 C.地面对他的平均作用力为m(﹣g)D.地面对他的平均作用力为m(g+)2.在分析和研究生活中的现象时,我们常常将这些具体现象简化成理想模型,这样可以反映和突出事物的本质.例如人原地起跳时,先身体弯曲,略下蹲,再猛然蹬地,身体打开,同时获得向上的初速度,双脚离开地面.我们可以将这一过程简化成如下模型:如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,将小球压至某一位置后由静止释放,小球被弹簧弹起,以某一初速度离开弹簧,不考虑空气阻力.从小球由静止释放到刚好离开弹簧的整个过程中,下列分析正确的是() A.小球的速度一直增大B.小球始终处于超重状态 C.弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小 D.地面支持力对弹簧做的功大于弹簧弹力对小球做的功 3.下列情况中系统动量守恒的是() ①小车停在光滑水平面上,人在车上走动时,对人与车组成的系统 ②子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统 ③子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统 ④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时,绳子突然断开后的一小段时间内,对气球与重物组成的系统. A.只有①B.①和②C.①和③D.①和③④ 4.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处

开始自由下滑,下列说法正确的是() A.在以后的运动全过程中,小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒D.小球被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h处5.如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻质弹簧,B静止,A以速度v0水平向右运动,从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中() A.A、B的动量变化量相同 B.A、B的动量变化率相同 C.A、B系统的总动能保持不变D.A、B系统的总动量保持不变 二.计算题(共2小题) 6.长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态,有一质量为m的子弹(可视为质点)以水平速度v0击中木块并恰好未穿出.设子弹射入木块过程时间极短,子弹受到木块的阻力恒定,木块运动的最大距离为s,重力加速度为g,求: (i)木块与水平面间的动摩擦因数μ; (ii)子弹受到的阻力大小f. 7.如图所示,光滑水平面上质量为m1的小球,以初速度v0冲向质量为m2的静止光滑圆弧面斜劈,圆弧小于90°且足够高.求: (1)小球能上升的最大高度; (2)斜劈的最大速度.

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

大学物理仿真实验报告-碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告 实验名称 碰撞与动量守恒 班级: 姓名: 学号: 日期:

碰撞和动量守恒 实验简介 动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。 本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。 实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即 (1) 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图),若忽略气流阻力,根据动量守恒有 (2) 对于完全弹性碰撞,要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器,我们可用钢圈作完全弹性碰撞器;对于完全非弹性碰撞,碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥

或油灰;一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等,无论哪种碰撞面,必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时,忽略气流阻力,且不受他任何水平方向外力的影响,因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动,式(2)中矢量v可改成标量,的方向由正负号决定,若与所选取的坐标轴方向相同则取正号,反之,则取负号。 1.完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒,动能也守恒,即 (3) (4) 由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为 (5) (6) 如果v20=0,则有 (7) (8) 动量损失率为 (9) 能量损失率为 (10)

碰撞和动量守恒

碰撞和动量守恒 一、实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即 (1) 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图4.1.2-1),若忽略气流阻力,根据动量守恒有 (2) 1.完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒,动能也守恒,即 (3) (4) 由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为

(5) (6) 如果v20=0,则有 (7) (8) 动量损失率为 (9) 能量损失率为 (10) 2.完全非弹性碰撞 碰撞后,二滑块粘在一起以10同一速度运动,即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中,系统动量守恒,动能不守恒。 (11) 在实验中,让v20=0,则有 (12)

(13) 动量损失率 (14) 动能损失率 (15) 3.一般非弹性碰撞 牛顿总结实验结果并提出碰撞定律:碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比,比值称为恢复系数,即 (16) 恢复系数e由碰撞物体的质料决定。E值由实验测定,一般情况下0

2、一般非弹性碰撞 3、完全非弹性碰撞

四、小结 1、结论:三种碰撞中动量都基本守恒,完全非弹性碰撞能量损失最大,完全弹性碰撞能量损失最小。 2、误差分析:导轨不是完全光滑导致实验误差。 3、建议:推动滑块时要果断,导轨要调节到滑块通过两光电门的时间差小于1ms。 五、思考题 1.碰撞前后系统总动量不相等,试分析其原因。 答:导轨不够光滑导致碰撞前后系统总动量不相等。 2.恢复系数e的大小取决于哪些因素? 答:恢复系数e由碰撞物体的质料决定。

高三物理碰撞与动量守恒练习题(带答案)

高三物理碰撞与动量守恒练习题(带答案) 第1章碰撞与动量守恒章末练习1 1.质量M=50kg的空箱子,放在光滑的水平面上,箱中有一质量m =30kg的铁块,如图56-1所示.铁块的左侧面与箱子内壁的左侧面相距S=1m,铁块一旦碰到箱壁后不再分开,箱底与铁块间摩擦可忽略不计,现用向右的恒力F=10N作用于箱子,经过时间t=2s后撤去.求 (1)箱的左壁与铁块碰撞前铁块和箱的速度; (2)箱的左壁与铁块碰撞后箱子的速度.解析:(1)在F作用的2s内,设箱没有碰到铁块,则对于箱子2s末立,所以碰前箱的速度为0.4m/s,水平向右,铁块的速度为零. (2)箱子与铁块碰撞时,外力F已撤去,对箱子与铁块这一系统碰撞过程中总动量守恒MvM=(M+m)v',所以碰后的共同速度为v′=点拨:要善于分析不同的物理过程和应用相应物理规律,对整个运动过程,我们就箱子和铁块这一系统用动量定理有:Ft=(M+m)v',这一关系不论在何时撤去F,最终的共同速度都由此关系求出 2.质量为m,半径为R的小球,放在质量为M,半径为2R的圆柱形桶内,桶静止在光滑的水平面上,当小球从图56-2所示的位球的质量之比.点拨:在球和圆筒相互作用的过程中,系统在水平方向的动量始终不变(在竖直方向的动量先增大后减少),所以可以用水平方向的位移来表示水平方向的动量守恒. 3.从地面以速率v1竖直向上抛出一小球,小球落地时的速率为v2,若小球在运动过程中所受的空气阻力大小与其速率成正比,试求小球在空中的运动时间.解析:小球在上升阶段和下落阶段发生的位移大小相等,方向相反.位移在速度图象上是图线与时间轴所围的“面积”,冲量在力随时间变化的图象(F~t图象)上是图线与时间轴所围的“面积”,由题意空气阻力与速率成正比,可得到小球在上升阶段和下落阶段空气阻力的冲量大小相等,方向相反,即在小球的整个运动过程中,空气阻力对小球的总冲量为零.对小球在整个过程中,由动量定理得:点拨在各知识点间进行分析,类比是高考对考生能力的要求,高考考纲明文规定“能运用几何图形,函数图象进行表达、分析”. 4.总质量为M的列车以不变的牵引力匀速行驶,列车所受的阻力与其重量成正比,在行驶途中忽然质量为m的最后一节车厢脱

高中物理_复习:《验证动量守恒定律实验》教学设计学情分析教材分析课后反思

复习:《实验:验证动量守恒定律》教学设计 一、教学目标: 【知识与技能】 1、明确验证动量守恒定律的基本思路; 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法; 3、掌握实验数据处理的方法; 【过程与方法】 1、学习根据实验要求,设计实验,完成气垫导轨实验和斜槽小球碰撞实验的设计方法; 2、学习根据实验数据进行处理、归纳、总结的方法。 【情感态度与价值观】 1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。 3、在对实验数据处理、误差处理的过程中合作探究、头脑风暴,提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 【教学重难点】 教学重点:验证动量守恒定律的实验探究 教学难点:速度的测量方法、实验数据的处理. 【教学过程】 (一)复习导入:问题1、动量守恒定律的内容是什么? 2、动量守恒的条件是什么? (二)讲授新课 实验方案一:气垫导轨以为碰撞实验 1、实验器材 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 2、实验步骤

(1)测质量:用天平测出滑块的质量. (2)安装:正确安装好气垫导轨. (3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向③通过放置橡皮泥、振针、胶布等改变能量损失). (4)验证:一维碰撞中的动量守恒. (5)数据处理 1.滑块速度的测量:v =Δx Δt ,式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间. 2.验证的表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v′1+m 2v′2。 (6)注意事项 气垫导轨应水平 [典例1] 现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A 、B 两个滑块,滑块A 右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B 左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间. 实验测得滑块A 的质量m1=0.310 kg ,滑块B 的质量m2=0.108 kg ,遮光片的 宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. 实验测得滑块A 的质量m1=0.310 kg ,滑块B 的质量m2=0.108 kg ,遮光片的 宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. (b) 若实验允许的相对误差绝对值× 100%最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒

大学物理仿真实验报告 碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告 实验目的 利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律, 定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。 同时通过实验还可提高误差分析的能力。 实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图1),若忽略气流阻力,根据动量守恒有 对于完全弹性碰撞,要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器,我们可用钢圈作完全弹性碰撞器;对于完全非弹性碰撞,碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰;一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等,无论哪种碰撞面,必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时,忽略气流阻力,且不受他任何水平方向外力的影响,因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动,式(2)中矢量v可 改成标量,的方向由正负号决定,若与所选取的坐标轴方向相同则取正号,反之,则取 负号。 完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒,动能也守恒,即 由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为

如果v20=0,则有 动量损失率为 能量损失率为 理论上,动量损失和能量损失都为零,但在实验中,由于空气阻力和气垫导轨本身的原因,不可能完全为零,但在一定误差范围内可认为是守恒的。 完全非弹性碰撞 碰撞后,二滑块粘在一起以10同一速度运动,即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中,系统动量守恒,动能不守恒。 在实验中,让v20=0,则有 动量损失率 动能损失率

一般非弹性碰撞 一般情况下,碰撞后,一部分机械能将转变为其他形式的能量,机械能守恒在此情况已不适用。牛顿总结实验结果并提出碰撞定律:碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比,比值称为恢复系数,即 恢复系数e由碰撞物体的质料决定。E值由实验测定,一般情况下0m2,用物理天平称m1、m2的质量(包括挡光片)。将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经过第二个光电门的时间Δt1,以及m2通过第二个 光电门的时间Δt2,重复五次,记录所测数据,数据表格自拟,计算

验证动量守恒定律实验

物理一轮复习学案 第六周(10.8—10.14)第四课时 验证动量守恒定律实验 【考纲解读】 1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小. 2.验证在系统不受外力的作用下,系统内物体相互作用时总动量守恒. 【重点难点】 验证动量守恒定律 【知识结构】 一、验证动量守恒定律实验方案 1.方案一 实验器材:滑块(带遮光片,2个)、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 实验情境:弹性碰撞(弹簧片、弹性碰撞架);完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 2.方案二 实验器材:带细线的摆球(摆球相同,两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。实验情境:弹性碰撞,等质量两球对心正碰发生速度交换。 3.方案三 实验器材:小车(2个)、长木板(含垫木)、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。 实验情境:完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 4.方案四 实验器材:小球(2个)、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。 实验情境:一般碰撞或近似的弹性碰撞。 5.不同方案的主要区别在于测速度的方法不同:①光电门(或速度传感器);②测摆角(机械能守恒);③打点计时器和纸带;④平抛法。还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置,从而分析速度。 二、验证动量守恒定律实验(方案四)注意事项 1.入射球质量m1应大于被碰球质量m2。否则入射球撞击被碰球后会被弹回。 2.入射球和被碰球应半径相等,或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上,碰后瞬间的速度不水平。 3.斜槽末端的切线应水平。否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。 4.入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。否则入射球撞击被碰球的速度不相等。5.落点位置确定:围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面,圆心即所求落点。6.水平射程:被碰球放在斜槽末端,则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点,到落地点的距离为水平射程。

专地的题目:弹性碰撞、非弹性碰撞动量守恒定律实验

专题:弹性碰撞、非弹性碰撞实验:探究动量守恒定律 学习目标: 1、了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。 2、会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。 3、了解探究动量守恒定律的三种方法。 学习过程: 系统不受外力,或者所受的外力为零,某些情况下系统受外力,但外力远小于内力时均可以认为系统的动量守恒,应用动量守恒定律时请大家注意速度的方向问题,最好能画出实 际的情境图协助解题。请规范解下列问题。 一、弹性碰撞、非弹性碰撞: 实例分析1:在气垫导轨上,一个质量为2kg的滑块A以1m/s的速度与另一个质量为1kg、速度为4m/s并沿相反方向运动的滑块B迎面相撞,碰撞后两个滑块粘在一起,求: (1)碰撞后两滑块的速度的大小和方向?系统的动能减少了多少?转化为什么能量? ⑵若碰撞后系统的总动能没有变化,则碰撞后两滑块的速度的大小和方向? 问题一:什么叫做弹性碰撞?什么叫做非弹性碰撞?什么叫做完全非弹性碰撞?碰撞过程中

会不会出现动能变多的情形?

实例分析2 :如图,光滑的水平面上,两球质量均为m,甲球与一轻弹簧相连,静止不动, 乙球以速度v撞击弹簧,经过一段时间和弹簧分开,弹簧恢复原长,求: (1 )撞击后甲、乙两球相距最近时两球球的速度的大小和方向? (2 )弹簧的弹性势能最大为多少? (3)乙球和弹簧分开后甲、乙两球的速度的大小和方向? 思考与讨论:假设物体m i以速度v i与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,求碰撞后两物体 的速度V3、V4,并讨论m i=m 2; m 1》m2; m 1《m2时的实际情形。

二、探究动量守恒的实验: 问题二(P4参考案例一)如何探究系统动量是否守恒(弹性碰撞、分开模型、完全非弹性碰撞)? 问题三(P5参考案例二):某同学采用如图所示的装置进行实验. 把两个小球用等长的细线悬挂于同一点,让B球静止,拉起A球,由静止释放后使它们相碰,碰后粘在一起.实验 过程中除了要测量A球被拉起的角度i,及它们碰后摆起的最大角度还需测量哪些 2之外, 物理量(写出物理量的名称和符号)才能验证碰撞中的动量守恒.用测量的物理量表 示动量守恒应满足的关系式. 问题四(P5参考案例三):水平光滑桌面上有A、B两个小车,质量分别是0.6 kg和0.2 kg.A 车的车尾拉着纸带,A车以某一速度与静止的B车碰撞,碰后两车连在一起共同向前运动 碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示?根据这些数据,请通过计算猜想:对于两小车组 成的系统,什么物理量在碰撞前后是相等的?

专题十七碰撞与动量守恒高考真题集锦.doc

学习必备 欢迎下载 专题十七 碰撞与动量守恒 35. (2013 高·考新课标全国卷Ⅰ )(2) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 A 和 B ,两者 相距为 D. 现给 A 一初速度,使 A 与 B 发生弹性正碰,碰撞时 间极短.当两木块都停止运动后,相距仍然为 D.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均 为 μ,B 的质量为 A 的 2 倍,重力加速度大小为 g.求 A 的初速度的大小. 解析 : (2)从碰撞时的能量和动量守恒入手,运用动能定理解决问题. 设在发生碰撞前的瞬间,木块 A 的速度大小为 v ;在碰撞后的瞬间, A 和 B 的速度分别 为 v 1 和 v 2 .在碰撞过程中,由能量和动量守恒定律,得 1 mv 2 1 2 1 2 ① 2 = mv 1+ (2m)v 2 2 2 mv = mv 1+ (2m)v 2 ② 式中,以碰撞前木块 A 的速度方向为正.由①②式得 v 1=- v 2 ③ 2 设碰撞后 A 和 B 运动的距离分别为 d 1 和 d 2,由动能定理得 μ mgd = 1 2 ④ 1 2mv 1 1 2 ⑤ μ(2m)gd 2= 2 (2m) v 2 据题意有 d = d 1+ d 2 ⑥ 设 A 的初速度大小为 v 0,由动能定理得 1 2 1 2 ⑦ μ mgd =2mv 0- 2mv 联立②至⑦式,得 v 0= 28 μ gd. 5 答案: (2) 28 5 μ gd 35.(2013 高·考新课标全国卷Ⅱ )[ 物理-选修 3-5] (2) 如图,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黄分离的过程中, ( 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. 解析 :(2)A 、B 碰撞时动量守恒、 能量也守恒, 而 B 、C 相碰粘接在一块时, 动量守恒. 系 统产生的内能则为机械能的损失.当 A 、B 、 C 速度相等时,弹性势能最大. ( 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 1 ① 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 E.对 B 、 C 组成的系统,由动量守恒定律和能量守恒定律得

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