第一章 第四节 实验：验证动量守恒定律-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册经纶学典【学霸题中题】(人教版)

物理·选择性必修第一册·RJ 4.C解析:设一颗子弹完成射击过程历时t,小车移动s,由动量守恒定律可C压轴挑战 Mam20解程可得4“m因此,发射n颗子弹(1(2:9,则木板与墙第一次碰瞬间的速度为=32 后,小车后退的距离=m=M+m,车、人连同枪靶把以及枪内n颗子弹组成若x9,则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为r=2 击前系统的总动量为0,由动量守恒定律可知,子弹射入靶中后系统的总动(31 的系统所受合外力为0,系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,射 量也为0,所以小车的最终速度为0故C正确 解析:(1)滑块从轨道的最高点到最低点,由机械能守恒 5.ABC解析:开始时,两物体均在摩擦力作用下做匀减速运动,两者最终达设到达A点的速度为n,;则2m2=2mngR①, 到共同速度;设向右为正方向,P、Q组成的系统动量守恒,根据动量守恒定 律有mpt-mono=(mp+mo)t若mp=moto,则t=0,图像如图A所示 若mp"p>m,则v>0,图像如图B所示;若mpp<my,则n<0,图像如图C 所示故选ABC 由牛顿第二定律可知,在A点有:N4-2m=2m2 6.AC解析:当=n0时,取向有为正方向根据动量守恒定律得:m=2mn1,由2③3得:N=6mg④, 代入数据得:1=05m能量守恒定律3×2m4m若由牛顿第三定律,滑块在A点对轨道的压力:N,=6mng⑤ (2)若第一次碰撞前的瞬间,滑块与木板达到共同速度υ, =2,取向右为正方向,根据动量守恒定律得m,=2m得:=1系则:(2m+m)=2m: 统生热:=m()2 x2=x,选项A正确当 U=U 由207得:s2R⑧ 时,对B,由动量定理得:0=m可得:=y;若m=2,根据动量守恒定 i若≥28,则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为n=22R⑨ 律得m==2m"得:"=tn,对B,由动量定理得:=m",可得:= ⅱ.若s<,设木板与墙第一次碰前瞬间的速度为v’,则 2选项B错误若=,则由A选项的分析可知=Q=4m0;对物体12=42ng0, B: fxg-2 m,联立解得:x=2,选项C正确若"=2n,取向右得: 为正方向,根据动量守恒定律得:m·2n=m1+mn,A、,B系统生热等于系统(3)因为s足够大,每次碰前滑块与木板共速;因为M<2m,每次碰后系统的总 克服摩擦力做功,与木板的长度有关,可知A、B系统生热仍为Q根据能量动量方向向右,要使滑块不滑离长木板,最终木板停在墙边,滑块停在木板上 守恒定律得:Q=2m(2)-2m,2m2结合上面解答有:Q=4m2,由能量守恒得:2mg≥2m2 对B,由动量定理得f=mn-0;联立解得:t=2-3 20(另一值不合理舍解得L≥F 去),(2-√3)m4,故D错误 第四节实验:验证动量守恒定律 A四基巩固 m(m+M),方向向右 1.(1)BC(2)AD(3)>(4)m1·OP=m1·OM+m2·ON 解析:木板第一次碰撞之后:由木板与木块系统动量守恒得: (5)m1·OP2=m1·OM+m2·ON(6)2016200(7)C mva-Mv=( m+M)v, (2),解析:(1)由于A点右侧摩擦可以不计,所 则木板与木块的共同速度n1,方向向右,大小为:B1=m+M 以被弹开后滑块a的瞬时速度等于经过光电门的速度,即rn=,b被弹开 第二次木板碰墙之后,当木板速度为0时,由木板与木块组成的系统动量守 后的瞬时速度等于做平抛运动的初速度,根据n'=s,h=g2可得 m:-Mt1=M·0+m2 则此时木块速度t2方向向右,大小为 4=2,该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证mt 解析:(1)木块A先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动;木块B一直 )根据动能定理可得m2m,即.=2(2),化简得 做匀减速直线运动;木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到A BC三者的速度相等为止,设为n,对A、BC三者组成的系统由动量守恒2n2,即k,解得=小 定律得:m0+2mn=(m+m+3m)n1,解得:t1=0.6 3.(1)乙甲(2)2.5T2:3解析:(1)若要求碰撞时动能损失最大,则 对木块B运用动能定理,有 需两物体碰撞后结合在一起,故应选图中的乙;若要求碰撞动能损失最小 2m-2m(2n)2,解得s=9 则应使两物体发生弹性碰撞,即选图中的甲.(2)由题图可知,第1次闪光 时,滑块A恰好位于x=10cm处;第二次A在x=30cm处;第三次A在x= (2)设木块A在整个过程中的最小速度为,所用时间为t,由牛顿第二定 50cm处;碰撞在x=60cm处,从第三次闪光到碰撞的时间为,则可知碰 律:对木块A:1==四g,对木板C:2=g=2,当木块A与木板C的 撞发生在第1次闪光后的2.57时刻若设碰前A的速度为r,则碰后A的