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高考物理20分钟专题突破(12)碰撞与动量守恒doc高中物理

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物理20分钟专题突破(12)碰撞与动量守恒1.如以下图,物块A、B静止在光滑水平面上,且,现用大小相等的两个力F和F/分别作用在A和B上,使A、B沿一条直线相向运动,然后又先后撤去这两个力,使这两个力对物体做的功相同,接着两物体碰撞并合为一体后,它们()A.可能停顿运动B.一定向右运动C.可能向左运动D.仍运动,但运动方向不能确定2.一只小球沿光滑水平面运动,垂直撞到竖直墙上.小球撞墙前后的动量变化量为,动能变化量为,关于和有以下说法:①假设最大,那么也最大;②假设最大,那么一定最小;③假设最小,那么也最小;④假设最小,那么一定最大.以上说法中正确的选项是()A.①③B.②④C.①④D.②③3.如以下图,光滑的平台上有一质量为20kg,长度为10m的长板,其中7m伸出平台外.为了使木板不翻倒,让一个质量为25kg的小孩站在长木板的右端B点,以下关于木板平衡的结论,正确的选项是()A.如果小孩从木板的右端B向左端A走动,欲使木板不翻倒,小孩在木板上走动的距离不能超过1.4mB.如果小孩从木板的右端B向左端A走动,欲使木板不翻倒,小孩在木板上走动的距离不能超过3m8/8\nC.小孩可以从木板的右端B向左端A随意走动,但小孩决不能从左端A离开长木板,否那么木板就会翻倒D.小孩不但可以从木板的右端B向左端A随意走动,还可以从左端A离开木板,整个过程中,木板都不会翻倒4.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图(b)所示,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.(1)下面是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨通入压缩空气;③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;8/8\n⑥先______________,然后___________________,让滑块带动纸带一起运动;⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图(b)所示;⑧测得滑块1(包括撞针)的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.试完善实验步骤⑥的内容.(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为__________kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg·m/s(保存三位有效数字).(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________________________.5.如以下图,在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上,物体A和小车B正沿着斜面上滑,A的质量为mA=0.50kg,B的质量为mB=0.25kg,A始终受到沿斜面向上的恒力F的作用.当A追上B时,A的速度为vA=1.8m/s,方向沿斜面向上,B的速度恰好为零,A、B相碰,相互作用时间极短,相互作用力很大,碰撞后的瞬间,A的速度变为v1=0.6m/s,方向沿斜面向上.再经T=0.6s,A的速度大小变为v2=1.8m/s,在这一段时间内A、B没有再次相碰.已知A与斜面间的动摩擦因数μ=0.15,B与斜面间的摩擦力不计,已知:sin37°=0.6,重力加速度g=10m/s2,求:(1)A、B第一次碰撞后B的速度;(2)恒力F的大小.6.2022年7月4日13时52分,美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——8/8\n坦普尔1号彗星,这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现每秒0.0001mm的改变。探测器上所携带的总质量达370kg的彗星“撞击器”将以每小时38000km的速度径直撞向彗星的彗核局部,撞击彗星后“撞击器”融化消失。问:根据以上数据,估算一下彗星的质量是多少?(结果保存一位有效数字)7.如以下图,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?(2)平板车P的长度为多少?(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?参考答案1.答案:B由动能定理知功相同,结合前动能相同,,因此,碰撞过程动量守恒,,故碰后速度v一定与PA相同,向右.2.答案:B小球与墙壁碰撞后,如果无能量损失,那么小球应以相同的速率返回,这种情况动量变化量最大等于2mv,动能变化量8/8\n最小为零,所以②正确;如果小球与墙壁碰后粘在墙上,动量变化量最小等于mv,动能变化量最大等于,所以④正确.3.答案:D平台光滑,说明小孩和木板组成的系统动量守恒.小孩从木板右端B向左端A走动时,木板将沿平台向右移动,二者相对于平台的动量的大小相等,即。设经过时间小孩走到A端,那么,即,又m。联立二式解得,m.此时,木板的重心已向右移到了平台上,即使小孩从左端A离开木板,木板也不会翻倒,故D正确4.答案:(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦解析:作用前系统的总动量为滑块1的动量p0=m1v0.v0=0.2/0.1=2m/s,p0=0.31×2=0.620kg·m/s.作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和,且此时两滑块具有相同的速度v,v=0.168/0.14=1.2m/s,p=(m1+m2)v=(0.310+0.205)×1.2=0.618kg·m/s.5.解析:(1)A、B碰撞过程中满足动量守恒,mAvA=mAv1+mBvB得vB=2.4m/s方向沿斜面向上(2)设经过时间T=0.60s,A的速度方向向上,此时A的位移mB的加速度aB=gsinθ=6m/s28/8\nB的位移m可见A、B将再次相碰,违反了题意,因此碰撞后A先做匀减速运动,速度减为零后,再做匀加速运动.对A列出牛顿第二定律:mAgsinθ+μmgcosθ-F=mAa1,mAgsinθ-μmgcosθ-F=mAa2,v1=a1t1,v2=a2(T-t1)解得F=0.6N6.解析:解:以彗星和撞击器组成的系统为研究对象,设彗星的质量为M,初速度为v01,撞击器质量m=370kg,速度v02=38000km/h=1.1×104m/s,撞击后速度为v由动量守恒定律得:①由于M远大于m,所以,上式可以化为:②解得:③由题给信息知,撞击后彗星的运行速度改变了0.0001mm/s,即m/s④代入③式解得M≈4×1013kg⑤7.解析:(1)小球由静止摆到最低点的过程中,有8/8\n小球与物块Q相撞时,没有能量损失,动量守恒,机械能守恒,,,解得,,二者交换速度,即小球静止下来,而Q在平板车上滑行的过程中,有小物块Q离开平板车时,速度为(2)由能的转化和守恒定律,知解得,(3)小物块Q在平板车上滑行过程中,对地位移为s,那么解得,平抛时间8/8\n水平距离Q落地点距小球的水平距离为本资料由《七彩教育网》www.7caiedu.cn提供!8/8

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发布时间:2022-08-25 22:51:00 页数:8
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文章作者:U-336598

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