高三物理动量专题练习2.doc

3eud教育网 百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！高三物理动量专题练习21.如图所示，A、B两滑块的质量均为m，分别穿在光滑的足够长的水平固定导杆上，两导杆平行，间距为d。用自然长度也为d的轻弹簧连接两滑块。开始时两滑块均处于静止状态，今给滑块B一个向右的瞬时冲量I，求以后滑块A的最大速度。2.某宇航员在太空站内做了如下实验：选取两个质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg的小球A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，另一端与小球B接触而不粘连现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v0=0.1m/s做匀速直线运动，如图所示过一段时间，突然解除锁定（解除锁定没有机械能损失），两球仍沿原直线运动，从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经时间t=3.0s，两球之间的距离增加了s=2.7m，求弹簧被锁定时的弹性势能Ep?3.如图所示，光滑轨道的DP段为水平轨道，PQ段为半径是R的竖直半圆轨道，半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点一轻质弹簧两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B，质量为m小球C靠在B球的右侧现用外力作用在A和C上，弹簧被压缩（弹簧仍在弹性限度内）这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上若撤去外力，C球恰好可运动到轨道的最高点Q已知重力加速度为g求撤去外力前的瞬间，弹簧的弹性势能E是多少？D4.如图所示，两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接，置于光滑水平面上一颗质量为m子弹，以水平速度v0射入A球，并在极短时间内嵌在其中求：在运动过程中（1）什么时候弹簧的弹性势能最大，最大值是多少？（2）A球的最小速度和B球的最大速度HCAB5.如图所示，A、B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，木块A和木块B的质量均为m若弹簧的劲度系数k是未知的，将一物体C从A的正上方某位置处无初速释放，C与A相碰后立即粘在一起（不再分离）向下运动，它们到达最低点后又向上运动已知C的质量为m时，把它从距A高为H处释放，则最终能使B刚好离开地面若C的质量为，要使B始终不离开地面，则释放时，C距A的高度h不能超过多少？6.质量为m的小球B用一根轻质弹簧连接现把它们放置在竖直固定的内壁光滑的直圆筒内，平衡时弹簧的压缩量为x0，如图所示，小球A从小球B的正上方距离为3 x0的P处自由落下，落在小球B上立刻与小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，并恰能回到O点（设两个小球直径相等，且远小于x0，略小于直圆筒内径），已知弹簧的弹性势能为，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量求：(1）小球A的质量(2）小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值参考答案1. 弹簧恢复原长时A的速度达最大，设为，设此时B的速度为。由系统动量守恒和机械能守恒定律得经求解可知 2. 取A、B为系统，由动量守恒得又根据题意得：由两式联立得：vA=0.7m/s，vB =0.2m/s由机械能守恒得：代入数据解得Ep=0.027J3. 解析：对A、B、C及弹簧组成的系统，当弹簧第一次恢复原长时，设B、C共同速度大小为v0，A的速度大小为vA，由动量守恒定律有则vA=v0由系统能量守恒有E=2mvA2(mm)v02此后B、C分离，设C恰好运动至最高点Q的速度为v,此过程C球机械能守恒，则mg2R=mv02mv2在最高点Q，由牛顿第二定律得联立式解得E=10mgR4. 解析：子弹与A球发生完全非弹性碰撞，子弹质量为m，A球、B球分别都为M，子弹与A球组成的系统动量守恒，则mv0= (m+M)V（1）以子弹、A球、B球作为一系统，以子弹和A球有共同速度为初态，子弹、A球、B球速度相同时为末态，则（m+M）V= (m+M+M)VM4m，解得（2）以子弹和A球有共同速度为初态，子弹和A球速度最小、B球速度最大为末态，则（m+M）V= (m+M)VA+MVB解得，或v0，0根据题意求A球的最小速度和B球的最大速度，所以VAmin，VBmax5. 解析：物块C的质量为m时，它自由下落H高度时的速度设C与A碰撞后的共同速度为v2，根据动量守恒定律，有则以后A、C继续压缩弹簧，后又向上弹起，最终能使木块B刚好离开地面此过程中，A、C上升的高度为上升的高度为，由于最初弹簧的压缩量x1与最后的伸长量x2相等，所以，弹簧势能相等，根据机械能守恒定律，有物块C的质量为时，设在距A高h处自由下落后刚好能使木块B离开地面则C下落h高度时的速度设C与A碰撞后的共同速度为则有解得A、C碰后上升高度时，木块B刚好离开地面，此过程中，由机械能守恒定律有由以上各式消去解得 6. 解：(1）由平衡条件得mg = k x0，设球A的质量为m，与球B碰撞前的速度为v1，由机械能守恒定律得设球A、B结合后的速度为，由动量守恒定律得由于球A、B恰能回到