发布时间 : 星期日 文章【新步步高】2015-2016学年高中物理 第十六章 动量守恒定律 习题课 动量和能量观点的综合应用学案更新完毕开始阅读36f5ac596429647d27284b73f242336c1fb93080
答案 B
31
解析 弹丸在爆炸过程中，水平方向的动量守恒，有mv0＝mv甲＋mv乙，解得4v0＝3v甲＋v乙，爆炸
4412
后两块弹片均做平抛运动，竖直方向有h＝gt，水平方向对甲、乙两弹片分别有x甲＝v甲t，x乙＝
2
v乙t，代入各图中数据，可知B正确．
滑块一滑板类模型
2.
图4
如图4所示，在光滑的水平面上有一质量为M的长木板，以速度v0向右做匀速直线运动，将质量为
m的小铁块轻轻放在木板上的A点，这时小铁块相对地面速度为零，小铁块相对木板向左滑动．由
于小铁块和木板间有摩擦，最后它们之间相对静止，已知它们之间的动摩擦因数为μ，问： (1)小铁块跟木板相对静止时，它们的共同速度多大？ (2)它们相对静止时，小铁块与A点距离多远？ (3)在全过程中有多少机械能转化为内能？
2Mv0Mmv20
答案 (1)v0 (2) (3) M＋m2μ（M＋m）g2（M＋m）
M解析 (1)小铁块放到长木板上后，由于他们之间有摩擦，小铁块做加速运动，长木板做减速运动，最后达到共同速度，一起匀速运动．设达到的共同速度为v. 由动量守恒定律得：Mv0＝(M＋m)v 解得v＝
v0. M＋mM(2)设小铁块距A点的距离为L，由能量守恒定律得
112
μmgL＝Mv20－(M＋m)v
22
2
Mv0
解得：L＝ 2μ（M＋m）g
(3)全过程所损失的机械能为
5
121Mmv02
ΔE＝Mv0－(M＋m)v＝
222（M＋m）
子弹打木块类模型
3.
图5
如图5所示，在光滑水平面上放置一质量为M的静止木块，一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块，穿出后子弹的速度变为v1，求木块和子弹所构成的系统损失的机械能． 答案
2
m222
[M(v0－v1)－m(v0－v1)] 2M解析 取子弹与木块为系统，系统的动量守恒，设木块获得速度为v2，则有：mv0＝mv1＋Mv2得：v2
m（v0－v1）＝，
M由能量守恒定律得系统损失的机械能为
121212
ΔE＝mv0－mv1－Mv2
222＝
m222
[M(v0－v1)－m(v0－v1)]． 2M弹簧类模型
4.
图6
如图6所示，木块A、B的质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能大小为( ) A．4 J B．8 J C．16 J D．32 J 答案 B
解析 A、B在碰撞过程中动量守恒，碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒．由碰撞过程中动量守恒得mAvA＝(mA＋mB)v，代入数据解得v＝
mAvA＝2 m/s，所以碰后A、B及弹簧组成的系统mA＋mB12
的机械能为(mA＋mB)v＝8 J，当弹簧被压缩至最短时，系统的动能为0，只有弹性势能，由机械能
2守恒得此时弹簧的弹性势能为8 J.
6
(时间：60分钟)
题组一 对动量守恒和机械能守恒的进一步认识 1.
图7
如图7所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( ) A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒 C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量不守恒、机械能守恒 答案 B
解析 在子弹射入木块时，存在剧烈摩擦作用，有一部分能量将转化为内能，机械能不守恒．实际上，在子弹射入木块这一瞬间过程，取子弹与木块为系统则可认为动量守恒(此瞬间弹簧尚未形变)．子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中，机械能守恒，但动量不守恒(墙壁对弹簧的作用力是系统外力，且外力不等于零)．若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时，有摩擦力做功，机械能不守恒，弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用，因此动量不守恒．故正确答案为B. 2．(2014·广东佛山高二期末)
7
图8
两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是( )
A．互推后两同学总动量增加
B．互推后两同学动量大小相等，方向相反 C．分离时质量大的同学的速度小一些 D．互推过程中机械能守恒 答案 BC
解析 以两人组成的系统为研究对象，竖直方向所受的重力和支持力平衡，合力为零，水平方向上不受外力，故系统的动量守恒，原来的总动量为零，互推后两同学的总动量保持为零，则两同学的动量大小相等，方向相反，故A错误，B正确；根据动量守恒得Mv1－mv2＝0可见，分离时速度与质量成反比，即质量大的同学的速度小，故C正确；互推过程中作用力和反作用力对两同学做正功，系统总动能增加，故机械能不守恒，故D错误． 3.
图9
质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开一定距离，如图9所示，具有初动能E0的第1个物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为( )
2E0E0E0
A．E0 B. C. D.
339答案 C
解析 碰撞中动量守恒mv0＝3mv1，解得v1＝①
3
v0
E0＝mv20② Ek′＝×3mv21③
由①②③得Ek′＝.
3
题组二 滑块—滑板模型、子弹打木块模型 4.
8
12
12
E0