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2017届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

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 mA=1kg,mB=2kg,mC=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: mCv2-(mA+mB)v1=0 根据机械能守恒定律得 (mA+mB) + mC =Ep 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: mCv2-mBv1=(mB+mC)v3 Epmax= mB + mC - (mB+mC) 联立两式解得 Epmax=9.6J 答案:(1)2m/s (2)9.6J 2. 如图所示,质量 mB=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 mA=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/s ,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-mAv1=m0v+mAvA,代入数据解 得:vA=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 mAvA-mBv1=(mA+mB)v2, 代入数据解得:v2= m/s。 -12 根据能量守恒定律知:μ mAgL= mA 代入数据解得:μ =0.1。 + mB - (mA+mB) (2)根据能量守恒得,整个过程中因摩擦产生的热量为 Q= m0 + (mA+mB) - m0v - (mA+mB) 2 代入数据解得:Q=1600J。 答案:(1)0.1 (2)1600J -2-

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