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1、動量和能量命題角度4
動量守恒定律
1. 如圖5—13所示,人站在小車上不斷用鐵錘敲擊小車的一端,對此,下列各種說法中正確的是 ( )
A.如果地面水平、堅硬光滑,則小車將向右運動
B如果地面水平、堅硬光滑,則小車將在原地附近做往復運動
C.如果地面對車有一定阻力,則小車有可能斷斷續(xù)續(xù)地向右運動
D.敲打時,鐵錘跟小車間的相互作用力是內(nèi)力,小車不可能發(fā)生運動
[考場錯解]A
人不斷用鐵錘敲擊小車的一端,小車受到較大的水平向右的作用力,如果地面水平、堅硬光滑,則小車將向右運動,誤選A其原因是對系統(tǒng)動量守恒的條件、力和運動的關系理解不準確.
BC如果地面水平、堅
2、硬光滑,則錘、人和車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力作用,系統(tǒng)水平方向動量守恒且為零,舉錘過程錘向左、人車向右運動,錘下落過程錘向右、人車向左運動,所以選項B正確;如果地面對車有一定阻力時,舉錘過程中錘向左運動,車因受地面向左的阻力可保持靜止;錘下落過程錘向右運動,車因受地面向右的阻力可保持靜止;錘敲擊車的過程,因敲擊時間極短,車向右的作用力大于地面阻力時,小車向右運動,所以選項C正確.
2. 如圖5—14所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動.兩球質(zhì)量關系為mB=2mA,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為6 kg·m/s,運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量增量為一4 kg
3、·m/s,則 ( )
A 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2≈5
B.左方是A球,碰撞后A,B兩球速度大小之比為1:10
C 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5
D.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:10
[考場錯解]B
由動量增量求A球的末動量時出錯.
A A球的末動量等于初動量與動量增量的矢量和,由碰撞后A球的動量增量為=4kg·m/s,可以求出A球的末動量為2 kg·m/s.由碰撞過程動量守恒求出B球碰后的動量為10kg·m/s,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5.因B球動量增加了,故B球為被碰小球,所以左方是A球.
3.
4、 如圖5—15所示,一質(zhì)量M=3.O kg的長方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一質(zhì)量m=1.0 kg的小木塊A現(xiàn)以地面為參考系,給A和B以大小均為4.0 m/s,方向相反的初速度,使A開始向左運動,B開始向右運動,但最后A并沒有滑離B板,站在地面的觀察者看到在一段時間內(nèi)小木塊A正在做加速運動,則在這段時間內(nèi)的某時刻木板B相對地面的速度大小可能是 ( )
A.2.4m/s B 2.8m/s C.3.O m/s D.1.8 m/s
[考場錯解]ABC
不對過程進行認真分析,對“站在地面的觀察者看到在一段時間內(nèi)小木塊A正在做加速運動”這句話的含義不理解,盲
5、目認為二者最終達到同速,由動量守恒定律得 所以B 相對地面的速度大于v=2.0 m/s且小于4.0 m/s即可,故選ABC.
A 以地面為參考系,初始階段,A受向右的摩擦力做減速運動,B受向左的摩擦力做減速運動,A的速度先減為零,設此時B的速度為vB′,由動量守恒定律得: 此后A向右加速,B繼續(xù)向右減速,最后二者達到同速v=2.0 m/s,所以B相時地面的速度應大于v=2.0 m/s而小于2.7 m/s,故選項 A正確.
4.質(zhì)量M=500 kg的小車,上面站著一個質(zhì)量為70 kg 的人,車以vo=1 m/s的速度在光滑水平面上前進,如圖5—16所示,當人相對于車以v=2 m/s向
6、后水平跳出,問人跳車后,車速為多少?
[考場錯解]設人跳車后,車的速度變?yōu)関′,取向右的方向為正方向,人和車組成的系統(tǒng)動量守恒.第一種做法
第二種做法:
第一種做法錯誤之處是參照物不統(tǒng)一,人跳車后人的動量應以地面為參照物;第二種做法錯誤之處是人跳車后車的速度不再是v0,而變?yōu)関′.
(M+m) v0=Mv′+m(v0一v),代入數(shù)據(jù)得v′=1.28m/s.
應用動量守恒定律高考 資源網(wǎng)解題時,首先要恰當?shù)剡x擇系統(tǒng)和恰當?shù)剡x擇過程,其次分別用下列三個條件判斷系統(tǒng)動量是否守恒:(1)系統(tǒng)不受外力作用或系統(tǒng)所受外力之合為零;(2)在極短時間內(nèi),內(nèi)力遠遠大于外力(如碰撞、爆炸等);(3)雖然系統(tǒng)所受外力不等于零,但在某一方向上外力之合為零,則在這一方向上動量守恒.最后應用動量守恒定律列式時要注意以下三點:(1)動量的矢量性;(2)所有的動量應相對于同一慣性參照物;(3)相互作用前系統(tǒng)的動量應是同一時刻的,相互作用后系統(tǒng)的動量也應是同一時刻的.