1、第1节动量动量守恒定律1有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水平向东,则另一块的速度是() 【导学号:96622221】A3v0vB2v03vC3v02v D2v0vC在最高点水平方向动量守恒,由动量守恒定律可知,3mv02mvmv,可得另一块的速度为v3v02v,选C.2如图13112所示,木块A的右侧为光滑曲面,曲面下端极薄,其质量mA2.0 kg,原来静止在光滑的水平面上,质量mB2.0 kg的小球B以v2 m/s的速度从右向左冲上木块A,则B球沿木块A的曲面向上运动中可上升的最大
2、高度(设B球不能飞出去,g取10 m/s2)是 ()图13112A0.40 m B0.20 mC0.10 m D0.50 mCA、B组成的系统在水平方向动量守恒,B球上升到最大高度时竖直速度为0,A、B两球具有相同的水平速度v,以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得mBv(mAmB)v,由机械能守恒定律得mBv2(mAmB)v2mBgh解得h0.10 m,故选项C正确3某同学用如图13113所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上
3、靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹重复这种操作10次,得到了如图13114所示的三个落地点图13113图13114(1)请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置?_.并在图中读出OP_.(2)已知mAmB21,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出R是_球的落地点,P是_球的落地点(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式_.【解析】(1)用最小的圆把所有落点圈在里面,则此圆的圆心即为落点的平均位置OP13.0 cm.(2)R应是被碰小球B的落地点,P为入射小球A碰撞后的落地点(3)小球落地时间t相同,由mAmAmB可知,动量守
4、恒的验证表达式为:mAmAmB.【答案】(1)用最小的圆把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置13.0 cm(2)BA(3)mAmAmB4.如图13115所示,滑块A、B的质量分别为mA和mB,由轻质弹簧相连,置于光滑水平面上,把两滑块拉近,使弹簧处于压缩状态并用一轻绳绑紧,两滑块一起以恒定的速率v0向右滑动若轻绳突然断开,弹簧第一次恢复到原长时滑块A的动量大小为p,方向向左,求在弹簧第一次恢复到原长时,图13115 (1)求滑块B的动量pB大小和方向;(2)若mAmBm,求滑块B的速度大小v.【解析】(1)选择向右为正方向,由动量守恒定律知:(mAmB)v0ppB解得:pBp(mAmB)
5、v0,pB方向向右(2)若滑块A、B的质量相等,由动量守恒有:2mv0pmv解得:v2v0.【答案】(1)p(mAmB)v0方向向右(2)2v05如图13116甲所示,物体A、B的质量分别是4 kg和8 kg,由轻质弹簧连接,放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一个物体C水平向左运动,在t5 s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度,一起向左运动物体C的速度时间图象如图乙所示【导学号:96622222】 甲乙图13116(1)求物体C的质量;(2)求弹簧压缩具有的最大弹性势能【解析】(1)由图象可知,碰前C的速度v06 m/s,碰后的速度v2 m/sA、C碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律得mCv0(mCmA)v解得mC2 kg.(2)A、C向左运动,当它们速度变为零时,弹簧压缩量最大,弹簧的弹性势能最大,由能量守恒定律得,最大弹性势能Ep(mAmC)v212 J.【答案】(1)2 kg(2)12 J