高三物理专练动量守恒定律及应用(适用于人教大纲版及选修3-5)(2)

高三物理,专练动量守恒定律及应用,用于人教大纲版及选修3-5,理科综合,高考冲刺,物理专题

MV=mv

且在任意时刻或位置V与v均满足这一关系，加之时间相同，公式中的V和v可分别用其水平位移替代，则上式可写为： Md=m［（L-Lcosθ）-d］ 解得圆环移动的距离： d=mL（1-cosθ）/（M+m） 点评：以动量守恒定律等知识为依托，考查动量守恒条件的理解与灵活运用能力

学生常出现的错误：（1）对动量守恒条件理解不深刻，对系统水平方向动量守恒感到怀疑，无法列出守恒方程. （2）找不出圆环与小球位移之和（L-Lcosθ）。 6．物块与平板间的相对滑动

【例8】如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M,A、B间动摩擦因数为μ，

现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：

（1）A、B最后的速度大小和方向；

（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小。 解析：（1）由A、B系统动量守恒定律得： Mv0-mv0=（M+m）v ①所以v=M mv0 方向向右

M m

（2）A向左运动速度减为零时，到达最远处，此时板车移动位移为s,速度为v′,则由动量守恒定律得：Mv0-mv0=Mv′ ① 对板车应用动能定理得：-μmgs=

1

2

mv′-

2

12

mv0

2

② 联立①②解得：s=2M mv0

2 mg

2

（上海物理）30.（10分）如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度h，C点高度为2h，一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出。 （1）求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离SC和SD. （2）为实现SC＜SD，v0应满足什么条件？ 解析：

（1）根据机械能守恒，1mv2 2mgh 1mv2,1mv2 mgh 1mv2

0C0D

2222根据平抛运动规律：2h 1gt2，h 1gt2 Sc

Dc

22（2）为实现SC＜S

D

vctc,SD vDtD

综合得S

C

SDv

但滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出，要求v0

2gh，所以2gh v0 6gh。

本题考查根据机械能守恒和平抛运动规律以及用数学工具处理物理问题的能力。难度：难。 （上海物理）31.（12分）倾角

370，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速

下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止（sin37（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向； （2）地面对斜面的支持力大小

，求： 0.6,cos37 0.8,g取10m/s2）

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f1 ma，mgcos N1 0 因为s

1

at2，得a 2m/s 2

（3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。 【解析】（1）隔离法：对木块：mgsin 所以，

f1 8N，N1 16N 对斜面：设摩擦力f向左，则f N1sin f1cos 3.2N，方向向左。

） f N1sin f1cos 3.2N，同样方向向左。

（如果设摩擦力f向右，则

（2）地面对斜面的支持力大小N

f N1cos f1sin 67.6N

mgh mgssin 48J 摩擦力做功：Wf fs 32J

（3）木块受两个力做功。 重力做功：WG合力做功或外力对木块做的总功：W

11

WG Wf 16J 动能的变化 Ek mv2 m (at)2 16J

22

所以，合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化（增加），证毕。

（天津卷）10.（16分）如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t。

解析：设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有

mgh

1① 得

mv12

2

h。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，16

v1 设碰撞后小球反弹的速度大小为v1'，同理有

mg

h1

mv1'2②

得v1'162设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有 物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小

mv1 mv1' 5mv2

③得v

2

F 5 mg

⑤

设物块在水平面上滑行的时间为t，根据动量定理，有

Ft 0 5mv2

⑥得t

（江苏卷）8.如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有

A．物块经过P点的动能，前一过程较小

B．物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少 C．物块滑到底端的速度，前一过程较大 D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长

答案：AD 解析：加速度a

gsin gcos ，开始， 1＞ 2，所以a1＜a2，（下标为1表示前一过程，下标为2表示后一过程），前

12

mv，因s较小，所以 1＞ 2，a1＜a2，得物块经过P点的动能，前一过程较小，A正确； 2

一过程，μ逐渐减小，a逐渐增大；后以过程，μ逐渐增大，a逐渐减小。

A.v

2

2as,EK

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B.根据Q C. 根据

mgcos s，因为 1＞ 2，所以，物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦力产生的热量，前一过程较多，B错误；

12

mv mgh mgcos S，因S为全部木板长，物块滑到底端的速度，应该一样大，C错误； 2

D.因为前一过程，加速度先小后大，后一过程，加速度先大后小，物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长，D正确。 本题考查力的分析，功，动能定理等，分析和综合能力。 难度：难。

（福建卷）22.（20分）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数 1=0.05，

2

B与水平面之间的动摩擦因数 2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s。求

2

（1）物体A刚运动时的加速度aA （2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；

（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？

解析：

（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得 1mAg（2）t=1.0s，木板B的速度大小为v aBt

mAaA代入数据解得 aA 0.5m/s2

1m/s

mB)g mBaB解得：F=7N

木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有F 1mA …… 此处隐藏：1843字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……