高三物理二轮复习第一篇专题攻略考题回访专题三动量与能量第8讲碰撞与动量守恒word版本

考题回访专题三动量与能量第8讲碰撞与动量守恒

1.如图所示,质量分别为m A=1kg,m B=2kg,m C=3kg的A、B、C三金属物块静止在光滑水平面上,

且B、C两物块间有一压缩的轻弹簧由细线锁定,此时弹簧的弹性势能为12J,

轻弹簧两端分别与金属块B和C焊接在一起,A与B靠在一起但不粘连,现烧

断细线。求:

(1)当弹簧恢复原长时B的速度多大?

(2)当弹簧恢复原长以后第一次出现弹性势能最大值,该最大值多大?

【解析】(1)设弹簧恢复原长时A和B的速度为v1,C的速度为v2,取向右为正方向,以A、B、C和弹簧为一系统,根据动量守恒定律可得:

m C v2-(m A+m B)v1=0

根据机械能守恒定律得

(m A+m B)+m C=E p

联立两式解得v1=v2=2m/s

(2)设当弹簧恢复原长后B、C两物体的共同速度为v3,以B、C和弹簧为一系统可得:

m C v2-m B v1=(m B+m C)v3

E pmax=m B+m C-(m B+m C)

联立两式解得E pmax=9.6J

答案:(1)2m/s (2)9.6J

2.如图所示,质量m

B=2kg的平板车B上表面水平,在平板车左端相对于车静止放着

一块质量m A=2kg的物块A,A、B一起以大小为v1=0.5m/s的速度向左运动,一颗质

量m0=0.01kg的子弹以大小为v0=600m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后,速度变

为v=200m/s。已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止时,A刚好停在B的右端,车长L=1m,g取10m/s2,求:

(1)A、B间的动摩擦因数。

(2)整个过程中因摩擦产生的热量为多少?

【解析】(1)规定向右为正方向,子弹与A作用过程,根据动量守恒定律得:m0v0-m A v1=m0v+m A v A,代入数据解得:v A=1.5m/s,

子弹穿过A后,A以1.5m/s的速度开始向右滑行,B以0.5m/s向左做匀减速直线运动,当A、B有共同速度时,对A、B组成的系统运用动量守恒,规定向右为正方向,有m A v A-m B v1=(m A+m B)v2,

代入数据解得:v2=m/s。

根据能量守恒定律知:μm A gL=m A+m B-(m A+m B)

代入数据解得:μ=0.1。

(2)根据能量守恒得,整个过程中因摩擦产生的热量为

Q=m0+(m A+m B)-m0v2-(m A+m B)

代入数据解得:Q=1600J。

答案:(1)0.1 (2)1600J