内容正文:
第一章 动量守恒定律
章末复习 知识整合与能力提升
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第一章 动量守恒定律
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册
核心知识·整合建构
应用创新·链接高考
B
D
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第一章 动量守恒定律
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册
核心
目标
1. 理解动量定理、动量守恒定律,能用动量知识分析和解决一维碰撞问题.
2. 会做“验证动量守恒定律”实验,进一步领会守恒思想,提高建模能力.
1. (2019·广东卷)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
A. 1.6×102 kg
B. 1.6×103 kg
C. 1.6×105 kg
D. 1.6×106 kg
解析:设该发动机在t s时间内,喷射出的气体质量为m,根据动量定理Ft=mv,可知在1 s内喷射出的气体质量m0=eq \f(m,t)=eq \f(F,v)=eq \f(4.8×106,3000) kg=1.6×103 kg,B正确.
2. (2020·广东卷)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体.若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法中正确的是( )
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
解析:因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,A错误;有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,所以动量的改变量也相同,B错误;因有安全气囊的存在,司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部转化成汽车的动能,C错误;因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间,D正确.
3. (2021·广东卷)算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,使用前算珠需要归零,如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔s1=3.5×10-2 m,乙与边框a相隔s2=2.0×10-2 m,算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1.现用手指将甲以0.4 m/s的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1 m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,取g=10 m/s2.
(1) 通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框a.
解析:甲、乙滑动时的加速度大小均为
a=μg=1 m/s2
甲与乙碰前的速度v1,则veq \o\al(2,1)=veq \o\al(2,0)-2as1
解得v1=0.3 m/s
甲、乙碰撞时由动量守恒定律
mv1=mv2+mv3
解得碰后乙的速度v3=0.2 m/s
然后乙做减速运动,当速度减为零时则
x=eq \f(v\o\al(2,3),2a)=eq \f(0.22,2×1) m=0.02 m=s2
可知乙恰好能滑到边框a.
(2) 求甲算珠从拨出到停下所需的时间.
解析:甲与乙碰前运动的时间
t1=eq \f(v0-v1,a)=eq \f(0.4-0.3,1) s=0.1 s
碰后甲运动的时间t2=eq \f(v2,a)=eq \f(0.1,1)s=0.1 s
则甲运动的总时间为t=t1+t2=0.2 s
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