高三物理高考冲刺专题系列5：多物体动量守恒.doc

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1、高考冲刺专题系列：多物体间的动量守恒1.（14分）如图所示，AB质量分别为m11kg,m22kg,置于小车C上。小车因能始质量m31kg，AB间粘有少量炸药，AB与小车间的动摩擦数均为0.5，小车静止在光滑水平面上，若炸药爆炸释放的量有12J转化为AB的机械能，其余的转化为内能。A、终在小车上表面水平运动，求:（1）A、B开始运动的初速度各是多少?（2）A、B在小车上滑行时间各是多少?解：（1）设A、B分开时速度分别为VI和V2AB爆炸过程动量守恒，则有：m1v1m2v20（1）依题意与能的转化-m1v12-m2v∣

2、12（2）22联列可以解得：v14m∕s,v22m/s（2）由题意可以判断B以C上先停下来，A后停下来，对于B依动量定理有:m2gtBm2Vbcm2V2（3）（VBC为B在C上停下时B、C的共同速度）对C依动量定理有：（m2gm1g）tbm3vBc（4）代入数据可以解得tB0.2s由题意与动量守恒可得当A在C上静止时，A、B、C均处于静止状态。对A由动量定理有：m1gtAm1v1tA0.8s2.（12分）如图所示，质量均为M的木块A和B,并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长度

3、为L的细线，细线另一端系一质量为m的球C现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球（C球不与直杆相碰）。求:（1）两木块刚分离时，ABC的速度各多大？（2）两木块分离后，小球偏离竖直方向的最大偏角？解：（1）小球C下落到最低点时，AB开始分离，此过程整个分流水平方向动量守恒。机械能守恒2MVAB2V02Mgl2MmI1..21mgLmVc22MVC2MVab（2）选A、B、C研究对象O=MVab-（M+mV3.（16分）如图，在光滑的水平桌面上，静放着一质量为980g的长方形匀质木块，现有一颗质量为20g的子弹以3

4、00m/s的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为10cm子弹打进木块的深度为6cm设木块对子弹的阻力保持不变。（1）求子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所增加的内能。（2）若子弹是以400m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块的，则它能否射穿该木块？解：（1）设子弹的初速度为v。，射入木块的共同速度为v.以子弹和木块为系统，由动量守恒定律有mv。（Mm）v（2分）解得VmV。0.02~~m/S6.0m/s（2Mm0.980.02分）4.

5、(22分)如图，长为L=0.5m、质量为m=1.0kg的薄壁箱子，放在水平地面上，箱子与水平地面间的动摩擦因数=0.3.箱内有一质量也为T=1.0kg的小滑块，滑块与箱底间无摩擦.开始时箱子静止不动，小滑块以v04m/s的恒定速度从箱子的A壁处向B壁处运动，之后与B壁碰撞.滑块与箱壁每次碰撞的时间极短，可忽略不计.滑块与箱壁每次碰撞过程中，系统的机械能没有损失.g10m/s2.求:(1)要使滑块与箱子这一系统损耗的总动能不超过其初始动能的50%,滑块与箱壁最多可碰撞几次？(2)从滑块开始运动到滑块与箱壁刚完成第三次碰

6、撞的期间，箱子克服摩擦力做功的平均功率是多少？(J21.414，√31.732，√52.236，√103.162)解：（1）设箱子相对地面滑行的距离为s,依动能定理和题目要求有1ɔ系统损失的总动能为2mgs-mvo×50%（3分）22解得S汇0.67（m）（2分）8g由于两物体质量相等，碰撞时无能量损失，故碰后交换速度.即小滑块与箱子碰后小滑块静止，箱子以小滑块的速度运动.如此反复.第一次碰后，小滑块静止，木箱前进L第二次碰后，木箱静止，小滑块前进L；第三次碰后，小滑块静止，木箱前进L因为L

7、3次.（3分）（2）从滑块开始运动到刚完成第三次碰撞，箱子前进了L箱子克服摩擦力做功W2mgL3（J）（2分）第一次碰前滑块在箱子上匀速运动的时间t1-0.125（s）（2分）Vo第二次碰前箱子匀减速的加速度大小aSg6（m/s2）（1分）m设箱子匀减速的末速度为V,时间为t2V2Vo22aL（1分）VVoat2（1分）求出t20.14（S）（1分）第三次碰前滑块在箱子上匀速运动的时间t3-0.16（S）（2分）V从滑块开始运动到刚完成第三次碰撞经历的总时间为(1分)摩擦力做功的平均功率为W7.1(W)t(3分)tt

8、lt2t30.425(s)5.（22分）如图所示，在动摩擦因数为μ=0.50的绝缘水平面上放置一质量为m=2.0X10-3kg的带正电的小滑块A,所带电荷量为q=1.0×10-7CO在A的左边l=0.9m处放置一个质量为M=5.0×10-3kg的不带电的小滑块B,滑块B与左边竖直绝缘墙壁相距s=0.05m,在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强