物理一轮复习：动量（附答案解析）

1、第第 页共S3页第第S2贞共53贞（2）子弹的速度为20m/s。【点评】本题主要是考査了动量守恒定律、平抛运动的规律等：解答本题要掌握平抛运 动的规律和动量守恒定律的解题方法：对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外 力作用或某一方向不受外力作用（或合外力为零）；解答时要首先确定一个正方向，利用 碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程。（2021-清城区校级模拟）如图，是大型户外水上竞技闯关活动中“渡河”环节的简化图。 固定在地面上的圆弧轨道上表面光滑。质量为64kg的平板浮于河面上，其左端紧靠着圆 弧轨道，且其上表面与轨道末端相切。平板左侧放置质量为16kg的橡胶块A。质量为80kg

2、 的人从圆弧轨道上与平板高度差为1.8m处由静止滑下，人与A碰撞后经0.4s与平板共 速，且A恰好冲出平板并沉入水中，不影响平板运动。己知人、橡胶块与平板间的动摩 擦因数均为0.5:平板受到水的阻力是其所受浮力的0.1倍。平板碰到河岸立即被锁定。河面平静，水的流速忽略不计，整个过程中有足够的安全保障措施。重力加速度取10m/s2, 求：（1）人与橡胶块A相撞之后，A速度的大小：（2）若“渡河”过程中，平板能够碰到河岸，则河岸宽度d的取值范围。【考点】动量守恒定律；动能定理.【专题】计算题；学科综合题；定量思想；寻找守恒量法：动量和能量的综合；分析综 合能力.【分析】（1）人沿圆弧轨道下滑过程机

3、械能守恒，应用机械能守恒定律求出人滑到轨道 底端时的速度大小；人与A碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒：人与A碰撞 后，人与A都向右做匀减速直线运动，平板向右做匀加速直线运动，应用牛顿第二定律 求出加速度，应用运动学公式求出人与A碰撞后瞬间人的速度、人与平板共速时人与平板的速度，应用动量守恒定律可以求出碰撞后A的速度大小。（2）应用牛顿第二定律求出加速度，应用运动学公式求出A和平板的位移，然后求出河岸宽度d的取值范围。【解答】解：设A的质量力m，则平板的质量力4m，人的质量为5m。设人滑到圆弧轨道底端吋的速度为vo,人沿阓弧轨道下滑过程机械能守恒，由机械 能恒定律得：5mgh=lx5mv

4、o人与a碰撞后，人与a都向右做匀减速直线运动，平板向右做初速度为零的匀加速a线运动，人滑上平板后，由牛顿第二定律得：对人：pX5mg=5ma 人对平板：nmg+nX5mg - 0.1 X (m+4m+5m) g=4ma 板经ti = 0.4s人与平板共速，设人与A碰撞后人的速度为V|,人与平板共同速度为v，A离开板的速度为vA，则：v=vi - a 人ti=a Y.板ti人与A碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定 律得：5 mvo=5 mv i +m va联立并代入数据解得：vo=6m/s a ;、= 5m/s2，a 板=5m/s2，v = 2m/s，vi=4

5、m/s，va= lOm/s人与平板共速后，设对人与平板整体的加速度为a，人与A碰撞后A在平板上滑动 过程，A的加速度aA，由中顿第二定律得：对人与板：O.IX (4m+5m) g= (4m+5m) a对 A： |img=maA人与A碰撞后ti=0.4s内：人的位移大小：x=Zi2.ti2板的位移大小：xi=2Lt2 设板的长度为L，则：L=vAti-laA + 2-xl2 A 1人与平板共速到平板速度为零过程中，平板的位移大小设为X2,贝Ih0 - v2= - 2ax2根裾题意，人与木板共速吋未碰到河岸，则河岸宽度满足：dxi+L平板速度刚好为零吋，平板通过的距离为：d=L+xi+x2 所以，“渡河”过程中，要木板能够到达河岸，河岸宽度满足：(x)+L ) d (L+X+X2)联立并代入数据解得：3.6md5.6m答：(1)人与橡胶块A相撞之后，A速度的大小为10m/s:(2)河岸宽度d的取值范围为3