动量守恒习题课
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动量守恒-板块模型习题课(总6页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-动量守恒定律———板块模型专题训练一1、如图所示,一质量M=的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=的小木块A。
现以地面为参照系,给A和B以大小均为s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离B板。
站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是()、质量为2kg、长度为的长木板B在光滑的水平地面上以4m/s的速度向右运动,将一可视为质点的物体A轻放在B的右端,若A与B 之间的动摩擦因数为,A的质量为m=1kg。
2g 求:m/10s(1)说明此后A、B的运动性质(2)分别求出A、B的加速度(3)经过多少时间A从B上滑下(4)A滑离B时,A、B的速度分别为多大A、B的位移分别为多大(5)若木板B足够长,最后A、B的共同速度(6)当木板B为多长时,A恰好没从B上滑下(木板B至少为多长,A才不会从B上滑下)3、质量为mB=m的长木板B静止在光滑水平面上,现有质量为mA=2m的可视为质点的物块,以水平向右的速度大小v0从左端滑上长木板,物块和长木板间的动摩擦因数为μ。
求:(1)要使物块不从长木板右端滑出,长木板的长度L至少为多少(至少用两种方法求解)(2)若开始时长木板向左运动,速度大小也为v0,其它条件不变,再求第(1)问中的L。
v4、如图所示,在光滑水平面上放有质量为2m的木板,木板左端放一质量为m 的可视为质点的木块。
两者间的动摩擦因数为μ,现让两者以V0的速度一起向竖直墙向右运动,木板和墙的碰撞不损失机械能,碰后两者最终一起运动。
求碰后:(1)木块相对木板运动的距离s(2)木块相对地面向右运动的最大距离L动量守恒定律———板块模型专题训练二1、如图所示,一个长为L、质量为M的长方形木块,静止在光滑水平面上,一v从木块的左端滑向右端,个质量为m的物块(可视为质点),以水平初速度设物块与木块间的动摩擦因数为 ,当物块与木块达到相对静止时,物块仍在长木块上,求系统机械能转化成内能的量Q。
实验:验证动量守恒定律课后篇巩固提升必备知识基础练1.某同学用如图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。
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,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。
重复上述操作10次,得到了如图所示的三个落地点。
(1)请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置?,并在图中读出OP= cm。
(2)已知m A∶m B=2∶1,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出R是球的落地点,P是球的落地点。
(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式:。
用最小的圆把所有落点圈在里面,则此圆的圆心即为落点的平均位置。
OP=13.0(12.8~13.2均正确) cm。
(2)R应是被碰小球B的落地点,P为入射小球A碰撞后的落地点。
(3)小球落地时间t相同,由m A·OQt =m A OPt+m B ORt可知,动量守恒的验证表达式为:m A·OQ=m A·OP+m B·OR。
用最小的圆把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置13.0(12.8~13.2均正确)(2)B A(3)m A·OQ=m A·OP+m B·OR2.某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中的动量守恒。
实验仪器如图所示,请根据实验过程和实验数据补全下表。
实验过程:(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(v2=0),用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),碰后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2。
课后练习
1.如图1所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m1、m2,且m2=2m1。
开始
两木块之间有一根用轻绳缚住的压缩弹簧,烧断细绳后,两木块分别向左右运动。
若两木块与水平面间的动摩擦因数μ1=2μ2,则在弹簧伸长的过程中,两木块
(A)动量大小之比为1:1
(B)速度大小之比为2:1
(C)通过的路程之比为2:1
(D)通过的路程之比为1:1 图1
2.如图2所示,静止在光滑水平地面上的木板A质量为M,它的光滑水平上表面上放着一
个质量为m的物体块B。
另一块与A形状相同的木板C,质量也是M,以初速度v0向右滑行。
C与A相碰并在极短的时间内达到共同速度(但不粘接),由于C的上表面不光滑,经过一段时间后,B滑行到C上并达到相对静止,B、C间的动摩擦因数为μ。
求:(1)B离开A时,A的速度v1=?
(2)B、C相对静止时,B的速度v2=?
(3)B在C上滑行的距离l=?图2
3. 如图3所示,在光滑的水平面上放着一辆质量为1.6kg的平板车A,有一个质量为0.20kg
的小木块B,与车之间用一根轻弹簧相连。
另有一个质量为0.18kg的小木块C放在车的左端,一颗质量为0.020kg的子弹D以速度v0=50m/s向木块C射来,射入木块后嵌入其中。
C、B接解触后立即连到一起,车上面是光滑的,求弹簧压缩的最大弹性势能。
图3
『答案』
1. ABC
2. (1) v 0/2 (2) 0)(2v m M M ⋅+ (3) 20)(8v m M g M ⋅+μ
3. 1.0J。
动量守恒定律课后篇巩固提升必备知识基础练1.(多选)木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法正确的是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量不守恒C.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量守恒D.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量不守恒2.(多选)(2020河北石家庄二中月考)如图所示,小车放在光滑地面上,A、B两人站在车的两端,这两人同时开始相向行走,发现车向左运动,分析小车运动的原因可能是()A.A、B质量相等,但A比B的速率大B.A、B质量相等,但A比B的速率小C.A、B速率相等,但A比B的质量大D.A、B速率相等,但A比B的质量小、B两人与车组成的系统动量守恒,开始时系统动量为零;两人相向运动时,车向左运动,车的动量向左,系统总动量为零,由动量守恒定律可知,A、B两人的动量之和向右,A的动量大于B的动量;如果A、B的质量相等,则A的速率大于B的速率,故A正确,B错误;如果A、B速率相等,则A的质量大于B的质量,故C正确,D错误。
3.如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。
已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为()A.v0-v2B.v0+v2C.v0-m2(v0-v2)m1D.v0+m2(v0-v2)m1(m1+m2)v0=m2v2+m1v1,解得v1=v0+m2(v0-v2)m1。
故选D。
4.甲、乙两个溜冰者的质量分别为48 kg和50 kg,甲手里拿着质量为2 kg的球,两人均以2 m/s的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,此时甲的速度大小为()A.0B.2 m/sC.4 m/sD.无法确定,有(m甲+m球)v1-m乙v1=(m甲+m球)v',代入数据得v'=0,选项A正确。
习题课:动量守恒定律的应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)( )A.变大B.变小C.不变D.无法判定,由于惯性,物体仍然具有和船同方向的速度,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船速不变。
2.(2020河南林州林虑中学开学考试)装有炮弹的火炮总质量为m 1,炮弹的质量为m 2,炮弹射出炮口时对地的速率为v 0,炮管与水平地面的夹角为θ,若不将火炮固定,不考虑火炮与地面的摩擦力,则火炮后退的速度大小为 ( )A.m 2m 1v 0B.m2m 1-m 2v 0C.m 2cosθm 1v 0 D.m 2cosθm 1-m 2v 0,以向右为正方向,根据动量守恒定律得m 2v 0cos θ-(m 1-m 2)v=0,解得v=m 2v 0cosθm 1-m 2,故D 正确,A 、B 、C 错误。
3.如图所示,木块A 、B 的质量均为2 kg,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,A 以4 m/s 的速度向B 撞击,撞击后粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为( )A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J、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m A v A =(m A +m B )v ,代入数据解得v=m A vAm A +m B=2 m/s,所以碰后A 、B 及弹簧组成的系统的机械能为12(m A +m B )v 2=8 J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒定律得此时弹簧的弹性势能为8 J 。
4.在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v向右匀速运动。
已知木箱的质量为m,人与车的质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无能量损失的碰撞,反弹回来后被小明接住。