第四课时 :动量守恒几种典型模型

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子弹打木块模型2010动量守恒典型问题1:如图所示,A车的质量为m,沿光滑水平面以速度v1向质量为3m静止的B车运动,B车后面有弹簧,将弹簧压缩,设在整个过程中始终处于弹簧的弹性限度内,求在此运动过程中:(1)弹簧被压缩到最短时A、B的速度分别是多少?(2)弹簧的最大弹性势能是多少?BA2:用绳悬挂着一个质量为1㎏的木块,木块重心到悬点的距离为1m,质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入木块并以100m/s的速度水平穿出,求子弹射穿木块的瞬间,绳中的张力多大?(g=10m/s2)如图所示,质量为M的木块放在光滑水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时木块前进的距离为L,若木块对子弹的阻力f视为恒定,求子弹进入木块深度s将质量为m=2kg的物块,以水平速度v0=5m/s射到静止在光滑水平面上的平板车上,小车的质量为M=8kg,物块与小车间的摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2.(1)物块在小车上经过多少时间两者相对静止?(2)在此过程中小车滑动的距离是多少?(3)整个过程中有多少机械能转化为内能?v0解:①物、车系统在水平方向上动量守衡mv0=(M+m)v,得v=1m/s对m,运动加速度a1=μg=4m/s2运动时间t=(v-v0)/a=1s②对车运动加速度a2=μmg/M=0.5m/s2运动位移s2=v2/2a2=1m③m的运动位移s1=(v02-v2)/2a1=3m转化为内能的机械能等于摩擦力的相对位移功即Q=∆E=Wf=fs相=μmg(s1-s2)=16Jvtvv0oS车S物摩擦力的相对位移功转化为内难子弹水平射入停在光滑水平地面上的木块中,子弹和木块的质量分别为m和M,从子弹开始接触木块到子弹相对木块静止这段时间内,子弹和木块的位移分别为s1和s2(均为相对地面的位移),则s1:s2=__________。如图所示,有两个长方形的物体A和B紧靠在光滑的水平面上,已知mA=2kg,mB=3kg,有一质量m=100g的子弹以v0=800m/s的速度水平射入长方体A,经0.01s又射入长方体B,最后停留在B内未穿出。设子弹射入A时所受的摩擦力为3×103N。(1)求子弹在射入A的过程中,B受到A的作用力的大小。(2)当子弹留在B中时,A和B的速度各为多大?[15]答案:(1)1.8×103N(2)vA=6m/s,vB=22m/s.如图所示,在光滑水平面上静止地放一长L=10cm、质量M=50g的金属板,在金属板上有一质量m=50g的小铅块,铅块与金属板间的摩擦因数μ=0.03,现让铅块在金属板上从A端以速度v0=0.40m/s开始运动。求:(1)铅块从开始运动到脱离金属板所经历的时间。(2)上述过程中摩擦力对铅块所做的功。(3)上述过程中摩擦力对金属板所做的功。说明本题(1)问中摩擦力与相对位移的积等于系统损失的机械能。答案:(1)(2)-1×10-3J(3)2.5×10-4J2:如图所示,质量为M=4kg的平板车静止在光滑水平面上,其左端固定着一根轻弹,质量为m=1kg的小物体以水平速度v0=5m/s从平板车右端滑上车,相对于平板车向左滑动了L=1m后把弹簧压缩到最短,然后又相对于平板车向右滑动到最右端而与之保持相对静止。求(1)小物体与平板车间的动摩擦因数;(2)这过程中弹性势能的最大值。Mmv03.如图示,一辆平板车上竖直固定着一个光滑的1/4弧形轨道,轨道半径为R,轨道与平板相切于A,车的平板部分粗糙。轨道与车的总质量为M,若将平板车放在光滑的水平面上,初始时车静止,一个质量为m的球(不计大小)从圆弧顶端滑下,当它到达平板上的B点时与车相对静止,已知AB=s,求在此过程中,车对地的位移有多大?BAmM

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