高中物理 第十六章 动量守恒定律 3 动量守恒定律自主训练 新人教版选修3-5

《高中物理 第十六章 动量守恒定律 3 动量守恒定律自主训练 新人教版选修3-5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3动量守恒定律自主广场我夯基我达标1.“验证动量守恒定律”的实验装置如图16-3-3所示，A、B是直径为d、质量分别为ma和mb的两个小球.图16-3-3（1）现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的序号字母填在横线上______________.A.秒表B.刻度尺C.天平D.圆规（2）如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子可能成立的有__________（填字母）.A.B.C.D.思路解析:据动量守恒有，即mA()=，A正确.答案:（1）BCD（2）A2.如图16-3-4所示，质量为m的子弹，

2、以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为M，绳长为L，子弹停留在木块中.求子弹射入木块后的瞬间绳子中的张力的大小.图16-3-4思路解析:物理过程共有两个阶段：射入阶段和圆周运动阶段，射入阶段可以为木块还未摆动，绳子没有倾斜，子弹和木块所组成的系统水平方向不受外力作用，动量守恒，子弹停留在木块中后以一定的速度做变速圆周运动，绳子倾斜，水平方向有了分力，动量不再守恒.在子弹射入木块的这一瞬间，系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律有：0+mv=(m+M)v1解得：v1=随后整体（m+M）以此速度向左摆动做圆周运动

3、，在圆周运动的最低点，整体只受重力（m+M）g和绳子的拉力F作用，由牛顿第二定律有（取向上为正方向）F-(m+M)g=(m+M)将v1代入即得：F=(m+M)g+(m+M).答案:3.在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端，如图16-3-5所示.在连续的敲打下，这辆车能持续地向右运动吗？说明理由.图16-3-5思路解析:对人（包括铁锤）和平板车组成的系统，铁锤击车，锤和车间的作用力是该系统的内力，系统所受的外力之和为零，所以系统的总动量守恒.系统初动量为零，若在锤的连续敲击下，平板车能持续向右行驶，则系统

4、的总动量将不为零，与动量守恒定律矛盾.答案:当把锤头打下去时，锤头向右运动，系统总动量要为零，车就向左运动；举起锤头时，锤头向左运动，车就向右运动，用锤头连续敲击时，车只是左右运动，一旦锤头不动，车就会停下来，所以车不能持续向右运动.4.如图16-3-6所示的三个小球的质量都为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起.问：图16-3-6（1）A、B两球刚刚粘合在一起时的速度是多大？（2）三球的速度达到相同时的共同速度是多大？思路解析:（1）在A、B碰撞

5、的过程中弹簧的压缩量是极其微小的，产生弹力完全忽略，即C球并没有参与作用，因此A、B两球组成的系统所受合外力为零，动量守恒，以v0的方向为动量的正方向，则有mv0=2mv1，v1=.（2）黏合在一起的A、B两球通过弹簧和C球的作用过程中，由于弹力的作用，C球被加速，速度由零开始增大，而A、B两球被减速，速度逐渐减小，在某一时刻会出现三球速度相同的瞬间，在这一过程中，三球构成的系统动量守恒.有2mv1=3mv2，v2=全过程动量也守恒，即mv0=3mv2，v2=.答案:（1）（2）5.A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质

6、量为mA=4kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图16-3-7所示.则由图可知，B物体的质量为mB=____________kg.图16-3-7思路解析:由图象可知，碰前A物体速度vA=m/s=2m/s，方向与正方向相反，vB=m/s=3m/s，方向与正方向相同，碰后A、B两物体结合在一起运动速度为v=m/s=1m/s.由动量守恒定律得：-mAvA+mBvB=(mA+mB)v解得mB=6kg.答案:6我综合我发展6.如图16-3-8所示，长木板ab的b端固定一挡板，木板连同挡板的质量为M=4.0kg，a、b间距离s=2.0m.

7、木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态.现令小物块以初速v0=4.0m/s沿木板向前滑动，直到和挡板相撞.碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板.求碰撞过程中损失的机械能.图16-3-8思路解析:物块在木板上滑动过程中，摩擦力分别对物块和木板做功.碰撞时，能量有损失，但系统动量守恒.若能求出碰撞前后系统的动能，则可以解决问题.但按题设条件不行，故应从全过程中能量的转化情况来求解.设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律mv0=（m+M）v

8、①设全过程损失的机械能为EE=②用s1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移，W1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功，用W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功，用s2表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位移，W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功，用W4