動(dòng)量守恒定律綜合專題練習(xí)與解答

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流動(dòng)量守恒定律綜合專題練習(xí)與解答.精品文檔.動(dòng)量守恒定律綜合專題練習(xí)與解答1.如圖所示，光滑水平面上有一帶半徑為R的1/4光滑圓弧軌道的滑塊，其質(zhì)量為2m，一質(zhì)量為m的小球以速度v0沿水平面滑上軌道，并從軌道上端飛出，求小球上升的到離水平面的最大高度H是多少？小球離開(kāi)軌道的瞬間，軌道的加速度大小a是多少？解答：小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，球與軌道在水平方向有相同的速度，設(shè)為v。由于小球和滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，故系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，由根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 由機(jī)械能守恒有聯(lián)立上述方程可得 小球離開(kāi)軌道的瞬間，軌道的圓心沒(méi)有豎直方向的速度，小

2、球相對(duì)于軌道圓心在豎直方向的速度大小為小球的豎直分速度，設(shè)為v豎。水平方向的速度和軌道速度相同。由運(yùn)動(dòng)的可逆性知道在軌道最高點(diǎn)，彈力提供做向心力，則有由運(yùn)動(dòng)定律可得，小球?qū)壍赖乃綇椓Υ笮橛蛇\(yùn)動(dòng)定律得軌道的加速度為2.如圖所示，abc是光滑的軌道，其中ab是水平的，bc為與ab相切的、位于豎直平面內(nèi)的半圓，半徑R0.30m，質(zhì)量m0.20kg的小球A靜止在軌道上，另一質(zhì)量M0.60kg，速度v05.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過(guò)半圓的最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)為L(zhǎng)處，重力加速度g10m/s2，求碰撞結(jié)束時(shí)，小球A和B的速度大小。試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達(dá)c點(diǎn)。解答

3、：設(shè)A球過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為vA，平拋后的飛行時(shí)間為t，則解得設(shè)碰撞結(jié)束后，小球A、B的速度分別為v1和v2。小球A上滑的過(guò)程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律有解得 兩小球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得解得設(shè)小球B剛好能夠到達(dá)軌道上的c點(diǎn)，由此時(shí)有解得設(shè)B球在最低點(diǎn)的最小速度為vmin，由機(jī)械能守恒定律有解得 由于v2vmin，所以小球B不可能到達(dá)最高點(diǎn)cv0BA3.圖示，質(zhì)量為2kg的小平板車B靜止在光滑的水平面上，板的一端靜止有一個(gè)質(zhì)量為2kg的物塊A。一顆質(zhì)量為10g的子彈以600m/s的水平速度射穿物體A后，速度變?yōu)?00m/s。如果物體和小平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05，g10m

4、/s2。則物體A的最大速度是多少？如果物體A始終不離開(kāi)小平板車B，則小平板車B的最大速度是多少？為了使A不致從小平板車上滑到地面上，則板長(zhǎng)度至少應(yīng)為多大？解答：子彈擊穿A后，A在B上做勻減速運(yùn)動(dòng)。故子彈穿出A的瞬間，A速度最大。由動(dòng)量守恒定律可得當(dāng)A相對(duì)于B靜止時(shí)，B的速度最大。設(shè)為vB，再由動(dòng)量守恒定律可得A相對(duì)于B的位移，為車的最小長(zhǎng)度Lmin，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得解得F2F14.圖示，質(zhì)量為2.0kg的小車放在光滑的水平面上，在小車的右端放有一個(gè)質(zhì)量為1.0kg的小物塊，物塊與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物塊與小車同時(shí)受到水平向左F16N和水平向右的F29N的拉力，經(jīng)過(guò)0.4S同時(shí)撤

5、去兩力，為使物體不從車上滑下來(lái)，小車至少要多長(zhǎng)？（g10m/s2）解答：設(shè)物體和車的加速度分別為a1、a2。由牛頓第二定律可得撤力瞬間，物體速度力作用時(shí)間里，物體相對(duì)于車的位移為撤力后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)最終的共同速度為v，相對(duì)位移為，則解得小車長(zhǎng)度至少為5.如圖所示，質(zhì)量mA4.0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.24，木板右端放著質(zhì)量mB1.0kg的小物塊B(視為質(zhì)點(diǎn))，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)。木板突然受到水平向右的瞬時(shí)沖量I12Ns作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離木板時(shí)，木板的功能EkA8.0J，小物塊的功能EkB0.50J，重力加速度取10m/s2，求瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板

6、的速度v0木板的長(zhǎng)度L解答：設(shè)水平向右為正方向，由動(dòng)量定理可得代入數(shù)據(jù)解得設(shè)A對(duì)B、B對(duì)A、C對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力的大小分別為FAB、FBA和FCA，B在A上滑行的時(shí)間為t，B離開(kāi)A時(shí)A和B的速度分別為vA和vB，由動(dòng)量定理有其中：、設(shè)A、B相對(duì)于C的位移大小分別為SA和SB，由動(dòng)能定理可得動(dòng)量與動(dòng)能之間的關(guān)系為 、木板A的長(zhǎng)度L為 聯(lián)立上述各方程，代入數(shù)據(jù)解得L0.50mmL2m30°6.圖示，固定的水平桿（足夠長(zhǎng)）上，套有一個(gè)質(zhì)量為2m的環(huán)，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，一端拴在環(huán)上，另一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球?，F(xiàn)把環(huán)拉到細(xì)繩剛好被拉直，且繩與水平桿夾角為30°的位置，然后把它們由靜止

7、同時(shí)釋放。若不計(jì)一切阻力，試求小球的最大速度vm以及速度最大時(shí)，水平桿對(duì)環(huán)的作用力N。解答：設(shè)小球的速度最大(小球位于最低點(diǎn))時(shí)環(huán)的速度為v。由于系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，即因不計(jì)一切阻力，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即聯(lián)立解得 在最低點(diǎn)，小球受到的拉力和重力的合力提供做向心力，由于小球的向心加速度是相對(duì)于圓心的加速度，所以由向心加速度公式和牛頓第二定律可得將vm、v代入上式可得 所以桿對(duì)環(huán)的作用力大小為mMv0ABCOR7.圖示，ABC是光滑軌道，其中BC部分是半徑為R的豎直的光滑半圓軌道。一個(gè)質(zhì)量為M的木塊放在軌道的水平部分，木塊被水平飛來(lái)的質(zhì)量為m的子彈擊中，關(guān)留存木塊中，

8、若被擊中的木塊沿軌道滑到最高點(diǎn)C，且對(duì)C點(diǎn)的壓力大小為(M+m)g，求子彈擊中木塊前的速度v0的大小。解析：設(shè)木塊(含子彈)在C點(diǎn)的速度大小為vC，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有解得木塊(含子彈)從A點(diǎn)(速度為vA)到C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有解得子彈擊中木塊過(guò)程中動(dòng)量守恒，有解得v0v0BA8.如圖所示，有A、B兩個(gè)質(zhì)量都為M的小車，在光滑的水平面上以相同的速率v0相向而行，A車上有一個(gè)質(zhì)量為m的人。為了避免兩車相接，A車上的人至少要以多大的對(duì)地速度從A車跳到B車上，才能避免兩車相撞。解析：要兩車不相接，最終兩車的速度至少要相等，設(shè)為v。由動(dòng)量守恒定律可得解得對(duì)人和B車，在人跳上B車的過(guò)程中動(dòng)量守恒解得Obahh0.5hDEABC9.如圖所示，質(zhì)量為m的b球用長(zhǎng)為h的細(xì)繩懸掛于水平軌道BC的出口C處。質(zhì)量也為m的小球a，從距離BC高度為h的A處由靜止開(kāi)始釋放，沿ABC光滑軌道滑下，在C處與b球發(fā)生正碰并粘在一起。已知BC軌道距離地面的高度為0.5h，懸掛b球的細(xì)繩能夠承受的最大拉力為2.8mg，求a球與b球碰撞前瞬間的速度是