08動(dòng)量和能量答案含答案

1、動(dòng)量和機(jī)械能綜合專題訓(xùn)練 wxd 2009.5一、系統(tǒng)動(dòng)量守恒與系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件及判斷1如圖所示，水平地面上放著一個(gè)表面均光滑的凹槽，槽兩端固定有兩輕質(zhì)彈簧，一彈性小球在兩彈簧間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把槽、小球和彈簧視為一個(gè)系統(tǒng)，則在運(yùn)動(dòng)過程中（b）a系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒c系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒d系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒2如圖所示，將木塊用輕質(zhì)彈簧系住后靜止在光滑水平桌面上，子彈從水平方向射入木塊并留在內(nèi)，將彈簧壓縮到最短現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中 （d）a動(dòng)量守恒，機(jī)械能守

2、恒b動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒c動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒d動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒3如圖所示為沖擊擺實(shí)驗(yàn)裝置，一水平飛行的子彈射入沙箱后與沙箱合為一體，共同擺起一定高度，在此過程中子彈、沙箱系統(tǒng)（d）a動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒b動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒c動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒d動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒二、系統(tǒng)動(dòng)量與機(jī)械能同時(shí)守恒問題4如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊p和q都可視作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量相等q與輕質(zhì)彈簧相連設(shè)q靜止，p以某一初速度向q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞在整個(gè)碰撞過程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等于（b）pqap的初動(dòng)能 bp的初動(dòng)能的1/2cp的初動(dòng)能的1/3 dp的初動(dòng)能的1/4abrh5如圖所示

3、，在豎直平面內(nèi)有一光滑的1/4圓弧槽，其上端離地面高h(yuǎn)，一質(zhì)量為m小球從上端無初速的下滑，圓弧槽可在光滑地面上滑動(dòng)，若圓弧槽質(zhì)量為m，半徑為r，則小球落地時(shí)落地點(diǎn)離槽有多遠(yuǎn)？s=26.如圖所示，質(zhì)量為m的槽體放在光滑水平面上，內(nèi)有半徑為r的半圓形軌道，其左端緊靠一個(gè)固定在地面上的擋板。質(zhì)量為m的小球從a點(diǎn)由靜止釋放，若槽內(nèi)光滑，求小球上升的最大高度。解：小物體由a落至圓弧最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律mgr=1/2mv2 得 v=2gr小物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中，m與m組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒mv=(m+m)v此過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒,知 mv2/2-1/2(m+m)v2=mgh解得m上

4、升的最大高度h=mr/(m+m)三、系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒問題7如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng).已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離l，子彈進(jìn)入木塊的深度為s.若木塊對(duì)子彈的阻力f視為恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（bcd）a mv0=mv bmv0=（mm）vc fs=mv02（mm）v2 d f（ls）=mv02mv28一質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m的小滑塊以水平面速度v0從木板左端開始在木板上滑動(dòng)，如圖所示，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若小滑塊最終沒有從木板右端滑出，求小滑

5、塊相對(duì)于木板滑行的距離l。mv0ml=mv02/2g(m+m)9如圖所示，長(zhǎng)木板ab的b端固定一擋板，木板連同檔板的質(zhì)量為m=4.0kg，a、b間距離s=2.0m木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物塊，其質(zhì)量m=1.0kg，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10，它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)令小物塊以初速v0=4.0m/s沿木板向前滑動(dòng)，直到和擋板相碰.碰撞后，小物塊恰好回到a端而不脫離木板求碰撞過程中損失的機(jī)械能解：設(shè)木塊和物塊最后共同的速度為v，由動(dòng)量守恒定律： 設(shè)全過程損失的機(jī)械能為e，則有： 在全過程中因摩擦而生熱q=2mgs,則據(jù)能量守恒可得在碰撞過程中損失的機(jī)械能為：e1=e-q=2.4

6、j.mv0m10一質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m的小滑塊以水平面速度v0從木板左端開始在木板上滑動(dòng)，直到離開木板，滑塊剛離開木板時(shí)的速度為v0/3，若把木板固定在桌面上，其它條件相同，求滑塊離開木板時(shí)的速度v。v=v0四、碰撞問題碰撞特點(diǎn)：作用時(shí)間短，作用力大，不論外力為零與否，一般都可以用動(dòng)量守恒定律來求解， “碰撞”兩個(gè)字暗示著應(yīng)首先考慮動(dòng)量守恒定律來解題。碰撞類型：按能量變化情況可分為:1、彈性碰撞:碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能沒有損失.2、非彈性碰撞:碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能有損失.（包括完全非彈性碰撞碰后粘和在一起）m2v2m1v1bm1v0ba圖1a例題：已知a、b兩個(gè)鋼性小球質(zhì)

7、量分別是m1、m2，小球b靜止在光滑水平面上，a以初速度v0與小球b發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后小球a的速度v1，物體b的速度v2大小和方向解析：取小球a初速度v0的方向?yàn)檎较?，因發(fā)生的是彈性碰撞，碰撞前后動(dòng)量守恒、動(dòng)能不變有： m1v0= m1v1+ m2v2 由得 v0= v2-v1的物理意義是：“在彈性碰撞中，碰撞前后兩球的相對(duì)速度大小保持不變，但方向相反” 帶入兩式得： ， 結(jié)論：（1）當(dāng)m1=m2時(shí)，v1=0，v2=v0，顯然碰撞后a靜止，b以a的初速度運(yùn)動(dòng)，兩球速度交換，并且a的動(dòng)能完全傳遞給b，因此m1=m2也是動(dòng)能傳遞最大的條件；（2）當(dāng)m1m2時(shí)，v10，即a、b同方向運(yùn)動(dòng)，因

8、，所以速度大小v1v2，即兩球不會(huì)發(fā)生第二次碰撞；若m1>>m2時(shí)，v1= v0，v2=2v0 即當(dāng)質(zhì)量很大的物體a碰撞質(zhì)量很小的物體b時(shí)，物體a的速度幾乎不變，物體b以2倍于物體a的速度向前運(yùn)動(dòng)。（3）當(dāng)m1m2時(shí)，則v10，即物體a反向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)m1<<m2時(shí)，v1= - v0，v2=0 即物體a以原來大小的速度彈回，而物體b不動(dòng)，a的動(dòng)能完全沒有傳給b，因此m1<<m2是動(dòng)能傳遞最小的條件。以上彈性碰撞以動(dòng)撞靜的情景可以簡(jiǎn)單概括為：（質(zhì)量）等大小，（速度和動(dòng)能）交換了；小撞大，被彈回；大撞小，同向跑。碰撞問題的求解應(yīng)依據(jù)三個(gè)原則：（1）是否違背了動(dòng)量守恒

9、原則，碰撞前后動(dòng)量是否守恒。（2）是否違背了能量守恒的原則，碰撞后的動(dòng)能是不是小于或等于碰撞前的動(dòng)能。（3）是否違背了常識(shí)，如碰撞后，走在后面的速度一定小于或等于走在前面的速度11.質(zhì)量相等的a、b兩球在光滑水平面上沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng)，a球的動(dòng)量是7kg·m/s ，b球的動(dòng)量是5kg·m/s，當(dāng)a球追上b球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球動(dòng)量的可能值是：aapa=6kg·m/s pb=6kg·m/s bpa=3kg·m/s pb=9kg·m/scpa=-2kg·m/s pb=14kg·m/s dpa=-4kg&

10、#183;m/s pb=17kg·m/s12.質(zhì)量都是m的兩木塊a、b靜置在光滑水平面上，質(zhì)量都是m的兩顆子彈a、b都以水平速度v0，分別擊中兩木塊，其中a留在a中，b打穿b，設(shè)打擊后兩顆子彈與兩木塊的動(dòng)能分別為ea、eb與ea、eb，比較大小應(yīng)有ea<eb；ea_>_eb。13.質(zhì)量為m1的粒子1以速度v0正碰靜止的質(zhì)量為m2的粒子2，試討論碰后粒子2的速度v2的可能取值范圍。m1v0/(m1m2)v22m1v0/(m1m2)14質(zhì)量為m的小車靜止于光滑的水平面上，小車的上表面和圓弧的軌道均光滑，如如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_向小車，當(dāng)小球返回左端脫離小車時(shí)，下列說法正確的是：（bcd）a小球一定沿水平方向向左做平作拋運(yùn)動(dòng)b小球可能沿水平方向向左作平拋運(yùn)動(dòng)c小球可能沿水平方向向右作平拋運(yùn)動(dòng)d小球可能做自由落體運(yùn)動(dòng)15兩個(gè)彈性球用兩根長(zhǎng)l=1.0m的細(xì)繩懸吊在同一位置（如圖），已知=0.8kg。把m1拉成水平狀態(tài)后釋放。求：（1）兩球相碰