选修3-5 第16章 动量守恒
微观专题2 动量和能量的综合应用
年级： 班级： 学号： 姓名：
学习目标：
1.进一步熟练掌握动量守恒定律的应用.2.综合应用动量和能量观点解决力学问题． 学习过程： 【新知探究】 一、选择题
考点一 滑块－木板模型
1．如图1所示，在光滑水平面上，有一质量M＝3 kg的薄板和质量m＝1 kg的物块都以v＝4 m/s的初速度相向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.9 m/s时，物块的运动情况是( )
图1
A．做减速运动 C．做匀速运动
B．做加速运动 D．以上运动都有可能
2．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ，初始时小物块停在箱子正中间，如图2所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )
图2
1
A.mv2 21
C.NμmgL 2
考点二 子弹打木块模型
3．如图3所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力
1
B．μmgL mMv2D. 2?m＋M?
为Ff，那么在这一过程中下列说法不正确的是( )
图3
A．木块的机械能增量为FfL C．系统的机械能减少量为Ffd
B．子弹的机械能减少量为Ff(L＋d) D．系统的机械能减少量为Ff(L＋d)
4．(多选)用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图4所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
图4
A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为
mv0
M＋m
C．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能
m2v02
D．子弹和木块一起上升的最大高度为
2g?M＋m?2 考点三 弹簧类模型
5．如图5所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q质量相等，都可视作质点．Q与水平轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于( )
图5
A．P的初动能 1
C．P的初动能的
3
1
B．P的初动能的 21
D．P的初动能的 4
2
6．如图6所示，静止在光滑水平面上的木板，质量M＝2 kg，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，质量m＝1 kg的铁块以水平速度v0＝6 m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )
图6
A．3 J B．4 J C．12 J D．6 J
7．(多选)如图7所示，水平轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从离水平面高h处由静止开始沿固定光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
图7
A．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh mgh
B．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为
2h
C．B与A分开后能达到的最大高度为
4D．B与A分开后能达到的最大高度不能计算 二、非选择题
8．(滑块—木板模型)如图8，质量为M＝0.2 kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有一质量为m＝0.2 kg的滑块(可视为质点)以v0＝1.2 m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数＝0.4，小滑块刚好没有滑离长木板，求：(g取10 m/s2)
图8
(1)小滑块的最终速度大小； (2)在整个过程中，系统产生的热量；
(3)以地面为参照物，小滑块滑行的距离为多少？
3
9．(子弹打木块模型)如图9所示，质量mB＝2 kg的平板车B上表面水平，在平板车左端相对于车静止着一块质量mA＝2 kg的物块A，A、B一起以大小为v1＝0.5 m/s的速度向左运动，一颗质量m0＝0.01 kg的子弹以大小为v0＝600 m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后，速度变为v＝200 m/s .已知A与B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端，车长L＝1 m，g＝10 m/s2，求：
图9
(1)A、B间的动摩擦因数；
(2)整个过程中因摩擦产生的热量为多少？
10．(弹簧类模型)两物块A、B用水平轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图10所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中：
图10
(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？ (2)系统中弹性势能的最大值是多少？
11．(动量与能量的综合应用)如图11所示，物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端，在A的上方O点用不可伸长的细线悬挂一小球C(可视为质点)，线长L＝0.8 m．现将小球C拉至水平(细线绷直)无初速度释放，并在最低点与A物体发生水平正碰，碰撞后小球C反弹的最大高度为h＝0.2 m．已知A、B、C的质量分别为mA＝4 kg、mB＝8 kg和mC＝1 kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，A、C碰撞时间极短，且只碰一次，取重力加速度g＝10 m/s2.
4
图11
(1)求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小； (2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小；
(3)若物体A未从小车B上掉落，则小车B的最小长度为多少？
【归纳整理】
5
相关推荐：
loading