高考物理总复习：第六章碰撞与动量守恒专题讲座六动力学、动量和能量观点的综合应用.pdf

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1、专题讲座六动力学、动量和能量观点的综合应用1.(2018 山东潍坊模拟)如图所示,B,C,D,E,F 5个小球并排放置在光滑的水平面上,B,C,D,E4 个球质量相等,而 F球质量小于 B球质量,A球的质量等于 F球质量.A 球以速度 v0向 B球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后(C)A.5 个小球静止,1 个小球运动B.4 个小球静止,2 个小球运动C.3 个小球静止,3 个小球运动D.6 个小球都运动解析:A,B 质量满足 mAmF,则 E,F 都向右运动.所以B,C,D 静止;A 向左运动,E,F 向右运动,选项 C正确.2.如图所示,小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段 BC

2、组成,静止在光滑水平面上,当小车固定时,从 A点由静止滑下的物体到C点恰好停止.如果小车不固定,物体仍从 A点静止滑下,则(A)A.还是滑到 C点停住B.滑到 BC间停住C.会冲出 C点落到车外D.上述三种情况都有可能解析:设 BC长度为 L.依照题意,小车固定时,根据能量守恒可知,物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能,即有 Q1=fL,其中 f 为物体与小车之间的摩擦力.若小车不固定,设物体相对小车滑行的距离为s.对小车和物体系统,根据水平方向的动量守恒定律可知,最终两者必定均静止,根据能量守恒可知物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能,则有 Q2=Q1,而 Q2=fs,得到物体在小车

3、BC部分滑行的距离s=L,故物体仍滑到 C点停住,选项 A正确.3.(2018 山东泰安模拟)质量为 m的人站在质量为 2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为 v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v t 图像为(B)解析:人和车以共同的速度在水平地面上沿直线前行,做匀减速直线运动,当车速为 v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下,跳离前后系统动量守恒,规定车的速度方向为正方向,则有(m+2m)v0=2mv+(-mv0),得 v=2v

4、0,人跳车后做匀减速直线运动,加速度不变,选项 B正确.4.导学号 58826143(2018 山东日照模拟)如图所示,足够长的小平板车 B的质量为 M,以水平速度 v0向右在光滑水平面上运动,与此同时,质量为 m的小物体 A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动.若物体与车面之间的动摩擦因数为,则在足够长的时间内(D)A.若 Mm,物体 A对地向右的最大位移是B.若 Mm,A所受的摩擦力f=mg,对 A 由动能定理得-mgxA=0-m,则得物体 A对地向左的最大位移xA=,选项 A错误;若 Mu=2 m/s,所以 v=4 m/s 即为物块 B 与物块 A第一次碰撞前的速度大小.(2

5、)设物块 A,B第一次碰撞后的速度分别为vA,v1,取向右为正方向,由于是弹性碰撞,由动量守恒、能量守恒得-mv=mv1+MvAmv2=m+M解得 v1=v=m/s,即碰撞后物块 B在水平台面上向右匀速运动设物块 B在传送带上向右运动的最大位移为l,则 0-=-2al,l=m1 m 所以物块 B不能通过传送带运动到右边的曲面上.(3)当物块 B 在传送带上向右运动的速度为零时,将会沿传送带向左加速.可以判断,物块 B运动到左边台面的速度大小为v1,继而与物块A发生第二次碰撞.设第二次碰撞后物块B速度大小为 v2,由以上计算可知v2=v1=()2v 物块 B与物块 A第三次碰撞、第四次碰撞碰撞后物块 B 的速度大小依次为v3=v2=()3v,v4=v3=()4v,则第 n次碰撞后物块 B的速度大小为 vn=()nv,vn=m/s.答案:(1)4 m/s(2)见解析(3)m/s