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1、动量定理、动量守恒一综合练习一、学习目标(1)运用动量定理,动量守恒来解决各种类型题目;(2)能够解决综合性比较强的题口。二、例题解析【例11(2014,福建)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统 使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为ml,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以 速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的 速率vl为( )o【例2】(2015,新课标2卷)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者 粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置x随时间t变化的 图像如图所示。求:(i )滑块a
2、、b的质量之比;(ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。【例3】(2014,山东卷)如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质 量为小开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0。一段时间后,B与A同向运动 发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B 的速度的一半。求:(i ) B的质量;(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。三、课后习题1 .下列相互作用的过程中,可以认为系统动量守恒的是()ABCD2 .一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v = 2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水 平飞出,甲、乙
3、的质量比为3: 1。不计质量损失,取重力加速度g=10 m/s2,则下列图中 两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()3 .在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球, 不计空气阻力,经过t秒(设小球均未落地)()A.做上抛运动的小球动量变化最大B.做下抛运动的小球动量变化最小C.三个小球动量变化大小相等D.做平抛运动的小球动量变化最小4 .如图所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质M弹簧相连,它们以共同的速度vO向右匀速运动,另有一质量m=2的粘性物体,从高处自 由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的
4、最大弹 性势能Epo5 .如图,一长木板位于光滑水平面上,长木板的左端固定一挡板,木板和挡板的总质量为 M=3. 0kg,木板的长度为L=L 5m.在木板右端有一小物块,其质量m=l. 0kg,小物块与木板间的 动摩擦因数二0.1,它们都处于静止状态.现令小物块以初速度vO沿木板向左滑动,重力加 速度g取10m/s2.若小物块刚好能运动到左端挡板处,求vO的大小;若初速度vO=3m/s,小物块与挡板相撞后,恰好能回到右端而不脱离木板,求碰撞过程 中损失的机械能.例题解析答案匕)+上(o %)例1 叫例 2( i ) 1:8 (ii) 1:22例 3( i ) - (ii)26课后习题答案1.
5、AC2. B解析:爆炸过程动量守恒,爆炸之后,甲、乙做平抛运动,竖直方向位移为”“,运动 时间为在水平方向位移的数值大小等于速度,设甲的质量为工 乙的质量为小,根据 动量守恒定律电幺 曲闵,七夕,分析图像可知,只有B项符合条件,故B项正确。3. CMv04. -30解析:对于粘性物体与A车作用过程,根据水平方向动量守恒得= (A/+m)vi得:v =A/+ m粘性物体落在A车上后,当A、B两车速度相等时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒和机械 能守恒得U+W 2Ju呜 + i (M+m). = 1 (2,u+m)6+与ep=4/呜联立计算得出:5.2m/s解析:设木板和物块最后共同的速度为I由动量守恒定律二&加%二源为对木板和物块系统,由功能关索心点T途儿卜3了 !翅 由以上两式解得:飞飞y同样由动量守恒定律可知,木板和物块最后也要达到共同速度,设碰撞过程中损失 的机械能为、上。对木板和物块系统的整个运动过程,由功能关系有心漠鼻&一;3;,:加口注射由以上各式解得:“/代入数据可得