2018-2019學(xué)年高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 課時(shí)提升作業(yè)二 16.3 動(dòng)量守恒定律 新人教版選修3-5

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1、課時(shí)提升作業(yè) 二 動(dòng)量守恒定律(15分鐘50分)一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分)1.如圖所示,在光滑水平面上,用等大異向的F1、F2分別同時(shí)作用于A、B兩個(gè)靜止的物體上,已知mAvavbD.a、c兩車運(yùn)動(dòng)方向相反【解析】選C、D。若人跳離b、c車時(shí)速度為v,由動(dòng)量守恒定律知,人和c車組成的系統(tǒng):0=-M車vc+m人v對人和b車:m人v=-M車vb+m人v對人和a車:m人v=(M車+m人)va所以:vc=,vb=0,va=即vcvavb,并且vc與va方向相反。二、非選擇題(本題共2小題,共22分。需寫出規(guī)范的解題步驟)5.(10分)如圖所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物

2、)分別為10m、12m,兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng),速度分別為2v0、v0。為避免兩船相撞,乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船,甲船上的人將貨物接住,求拋出貨物的最小速度。(不計(jì)水的阻力)【解析】設(shè)乙船上的人拋出貨物的最小速度大小為vmin,拋出貨物后乙船的速度為v1,甲船上的人接到貨物后甲船的速度為v2,由動(dòng)量守恒定律得12mv0=11mv1-mvmin10m2v0-mvmin=11mv2為避免兩船相撞,應(yīng)滿足v1=v2聯(lián)立式得vmin=4v0答案:4v06.(12分)如圖所示,圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上,軌道半徑為R,MN為直徑且與水平面垂直。直徑略小于圓管內(nèi)徑的

3、小球A以某一速度沖進(jìn)軌道,到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞,碰后兩球結(jié)合在一起飛出軌道,落地點(diǎn)距N為2R。重力加速度為g,忽略圓管內(nèi)徑、空氣阻力及各處摩擦均不計(jì),求:(1)結(jié)合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間t。(2)小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大小?！窘馕觥?1)結(jié)合后的兩球飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),有2R=gt2解得t=2(2)設(shè)球A的質(zhì)量為m,碰撞前速度大小為v1,把球A沖進(jìn)軌道最低點(diǎn)時(shí)的重力勢能定為0,由機(jī)械能守恒定律得mv2=m+2mgR設(shè)碰撞后結(jié)合在一起的兩球速度大小為v2,由動(dòng)量守恒定律得mv1=2mv2飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),

4、水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),有2R=v2t綜合式得v=2答案:(1)2(2)2【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示, AOB是光滑水平軌道,BC是半徑為R的光滑的固定圓弧軌道,兩軌道恰好相切。質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點(diǎn),一個(gè)質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi),并留在其中和小木塊一起運(yùn)動(dòng)。且恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)C(木塊和子彈均可以看成質(zhì)點(diǎn))。(1)求子彈射入木塊前的速度。(2)若每當(dāng)小木塊返回到O點(diǎn)或停止在O點(diǎn)時(shí),立即有相同的子彈射入小木塊,并留在其中,則當(dāng)?shù)?顆子彈射入小木塊后,小木塊沿圓弧軌道能上升的最大高度為多少?【解析】(1)第一顆子彈射入木塊的過程,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以子彈的初速度方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律得:mv0=(m+M)v1,系統(tǒng)由O到C的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:=(m+M)gR由以上兩式解得:v0=;(2)由動(dòng)量守恒定律可知,第2、4、6顆子彈射入木塊后,木塊的速度為0,第1、3、5顆子彈射入后,木塊運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)?顆子彈射入木塊時(shí),以子彈初速度方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律得:mv0=(9m+M)v9,設(shè)此后木塊沿圓弧上升的最大高度為H,由機(jī)械能守恒得:=(9m+M)gH,由以上各式可得:H=R。答案:(1)(2)R9