《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十六章 第3节 第2课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十六章 第3节 第2课时（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【概念规律练】 知识点一 利用动量守恒定律分析微观粒子的运动 12002 年，美国科学杂志评出的 2001 年世界十大科技突破中，有一项是加拿大萨 得伯里中微子观测站的成果该站揭示了中微子失踪的原因，即观测到的中微子数目比 理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个 子和一个 子在上述研究中有 以下说法，其中正确的是( ) A该研究过程中牛顿第二定律依然适用 B该研究过程中能量的转化和守恒定律依然适用 C若发现 子和中微子的运动方向一致，则 子的运动方向与中微子的运动方向也可 能一致 D若发现 子和中微子的运动方向相反，则 子的运动方向与中微子的运动方向也可 能相反图 1 2K介子衰变的方
2、程为 K0，K介子和 介子带负的基元电荷，0介子不带 电一个 K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧 AP，衰变后产生的 介子的轨迹为圆弧 PB，两轨迹在 P 点相切(如图 1)，、所在圆的半径之比APPB 为 21，0介子的轨迹未画出由此可知，介子的动量大小与 0介子的动量大小之 比为( ) A11 B12 C13 D16 知识点二 多个物体的动量守恒问题 3如图 2 所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在车的左、右两侧， 整 个系统原来静止，则当两人同时相向走动时( )图 2 A要使小车静止不动，甲、乙动量必须大小相等 B要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大 C
3、要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的大 D要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的小图 34如图 3 所示，滑块 A、C 质量均为 m，滑块 B 质量为 m.开始时 A、B 分别以 v1、v232的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将 C 无初速地放在 A 上，并与 A 粘 合不再分开，此时 A 与 B 相距较近，B 与挡板相距足够远若 B 与挡板碰撞将以原速率 反弹，A 与 B 碰撞将粘合在一起为使 B 能与挡板碰撞两次，v1、v2应满足什么关系？知识点三 单一方向的动量守恒问题图 4 5如图 4 所示，在光滑水平面上停放着质量为 m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为 m 的小球以水平
4、初速度 v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则 ( ) A小球以后将向右做平抛运动 B小球将做自由落体运动C此过程小球对小车做的功为mv2 02D小球在弧形槽内上升的最大高度为v2 02g 【方法技巧练】 一、动量守恒定律应用中临界问题的分析方法图 5 6如图 5 所示，光滑水平面上 A、B 两小车质量都是 M，A 车头站立一质量为 m 的人， 两车在同一直线上相向运动为避免两车相撞，人从 A 车跃到 B 车上，最终 A 车停止运 动，B 车获得反向速度 v0，试求： (1)两小车和人组成的系统的初动量大小； (2)为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上 B 车后，
5、A 车的速度多大？图 6 7如图 6 所示，将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水 平 面光滑，开始时甲车速度大小为 3 m/s，乙车速度大小为 2 m/s，相向运动并在同一条直 线上问： (1)当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少？ (2)若使两车不相碰，试求出两车距离最近时，乙车速度为多少？二、多过程问题的分析方法图 7 8质量为 M2 kg 的平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为 mA2 kg 的 物体 A(可视为质点)，如图 7 所示，一颗质量为 mB20 g 的子弹以 600 m/s 的水平速度 射穿 A 后，速度变为 100 m/s，最后物体 A 仍
6、静止在平板车上，若物体 A 与平板车间的 动摩擦因数 0.5，取 g10 m/s2，求平板车最后的速度是多大图 8 1如图 8 所示，A、B 两物体质量 mA2mB，水平面光滑，当烧断细线后(原来弹簧被压 缩且与 A、B 不拴接)，则下列说法正确的是( ) A弹开过程中 A 的速率小于 B 的速率 B弹开过程中 A 的动量小于 B 的动量 CA、B 同时达到速度最大值D当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧 2一个静止的质量为 m1的不稳定的原子核，当它放射出质量为 m2，速度为 v 的粒子后，剩余部分的速度应为( )Av Bm2vm1m2C Dm2vm1m2vm1m2 3一质量为 m1的木块从高
7、为 h 的地方由静止开始下落，不计空气阻力，当它下落到离地 高时，被一质量为 m2，速度为 v0的子弹水平击中并留在木块内，则木块着地时的竖h2直分速度( ) A等于 B大于2gh2ghC小于 D无法确定2gh4在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为 1 500 kg 向南行驶的长途客车迎面 撞 上了一辆质量为 3 000 kg 向北行驶的卡车，碰后两辆车接在一起，并向南滑行了一小段 距离停止根据测速仪的测定，长途客车碰前以 20 m/s 的速度行驶，由此可判断卡车碰 前的行驶速率( ) A小于 10 m/s B大于 10 m/s，小于 20 m/s C大于 20 m/s，小于 30 m/
8、s D大于 30 m/s，小于 40 m/s 5一弹簧枪可射出速度为 10 m/s 的铅弹，现对准以 6 m/s 的速度沿光滑桌面迎面滑来的 木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为 5 m/s.如果 想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块中射入的铅弹数 为( ) A5 颗 B6 颗 C7 颗 D8 颗图 9 6用不可伸长的细线悬挂一质量为 M 的小木块，木块静止，如图 9 所示现有一质量 为 m 的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为 v0，则下列判断正确 的是( ) A从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
9、B子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv0Mm C忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射 入木块前的动能D子弹和木块一起上升的最大高度为m2v2 02gMm2 题 号123456 答 案图 10 7如图 10 所示，在高 h1.25 m 的光滑平台上，有一个质量为 m20.3 kg 的物体 B 静 止在平台上，另一个质量为 m10.2 kg 的物体 A 以速度 v5 m/s 向 B 运动，A、B 碰撞 后分离，物体 B 最后落在平台右边离平台右边缘水平距离为 2 m 处，则物体 A 应落在平 台的_侧，离平台边缘的水平距离为_m
10、.图 11 8将质量为 m 的铅球，以大小为 v0，仰角为 的初速度抛入一个装着沙子质量为 M 的 静止沙车中，如图 11 所示，沙车与地面间的摩擦可忽略求后来球和沙车的共同速度 为 多少？9一辆质量为 60 kg 的小车上有一质量为 40 kg 的人(相对车静止)一起以 2 m/s 的速度向 前运动，突然人相对车以 4 m/s 的速度向车后跳出去，则车速为多大？下面是几个学生 的解答，请指出错在何处 解答(1)：人跳出车后，车的速度为 v，车的动量为 60v，人的动量为 40(4v)，由动量 守恒定律有(6040)260v40(4v) 解得 v0.4 m/s 解答(2)：选车的运动方向为正，
11、人跳出车后，车的速度为 v，车的动量为 60v，人的动 量为404，由动量守恒定律有(6040)260v404 解得 v6 m/s 解答(3)：选车的运动方向为正，人跳出车后，车的速度为 v，车的动量为 60v，人的动 量为40(42)，由动量守恒定律有(6040)260v40(42)解得 v m/s.143图 12 10如图 12 所示，光滑水平直轨道上有三个滑块 A、B、C，质量分别为 mAmC2m， mBm，A、B 用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)开始时 A、B 以共同速度 v0运动，C 静止某时刻细绳突然断开，A、B 被弹开，然后 B 又与 C 发生 碰撞并粘在一起
12、，最终三滑块速度恰好相同求 B 与 C 碰撞前 B 的速度第第 2 课时课时 动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用 课堂探究练 1BC 点评 微观粒子的运动也遵循动量守恒定律2C 3AC 41.5v20 联立式得15v2v12v2或 v1v2 v11223点评 多个物体相互作用力时，可以根据问题的需要，选择其中几个物体作为一个系统，若其符合动量守恒的条件，则应用动量守恒定律求解5BC 6(1)(Mm)v0 (2)Mmv02Mm解析 (1)由动量守恒定律可知，系统的初动量大小p(Mm)v0(2)为避免两车相撞，最终两车和人具有相同速度，设为 v，则由动量守恒定律得(Mm)v0(2Mm)v解得 v
13、Mmv02Mm方法总结 在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作用的两物体恰好分离、恰好不相碰、两物体相距最近、某物体恰好开始反向等临界问题，分析此类问题时应注意以下几个方面：(1)分析物体的受力情况、运动性质，判断系统是否满足动量守恒的条件，正确应用动量守恒定律(2)分析临界状态出现所需的条件，即临界条件临界条件往往表现为某个(或某些)物理量的特定取值(或特定关系)，通常表现为两物体的相对速度关系或相对位移关系，这些特定关系是求解这类问题的关键7(1)1 m/s (2)0.5 m/s 解析 (1)设小车的质量为 m，选向右方向为正方向，则由动量守恒定律得：mv甲mv乙mv甲，所以 v甲v甲v
14、乙1 m/s(2)两车速度相等时距离最近，故有：mv甲mv乙2mv共，所以 v共0.5 m/sv甲v乙282.5 m/s 解析 对子弹和物体 A 由动量守恒定律有mBv0mBv1mAvA对物体 A 与平板车有：mAvA(mAM)v联立解得：v2.5 m/s课后巩固练 1ACD 2B 3C 4A 5D 6BD 7左 0.5解析 A、B 碰撞后 B 离开平台做平抛运动，平抛运动的时间为t0.5 s2hg2 1.2510碰撞后 B 的速度 vB m/s4 m/s，xBt20.5A、B 碰撞过程中动量守恒，则 m1vm1vAm2vB，碰撞后 A 的速度vA m/s1 m/sm1vm2vBm10.2 5
15、0.3 40.2负号说明碰撞后 A 被弹回，向左侧运动并离开平台做平抛运动，并且水平距离为xAvAt0.5 m.8.mv0cos Mm解析 以球和砂车作为系统，整个过程中水平方向不受外力，故水平方向动量守恒据动量守恒定律有 mv0cos (Mm)v，所以 v.mv0cos Mm93.6 m/s，解答(1)没有注意矢量性；解答(2)没有注意相对性；解答(3)没有注意同时 性 解析 选地面为参考系，小车的运动方向为正，v02 m/s，人相对于车的速度 v4 m/s，人跳出车后车的速度为 v1，人的速度为 v2，则 v2v1v(v14) m/s由动量守恒定律有(Mm)v0Mv1mv2代入数据得(6040)260v140(v14)解得 v13.6 m/s10. v095解析 设三滑块的共同速度为 v，A 与 B 分开后 B 的速度为 vB，由动量守恒定律得(mAmB)v0mAvmBvBmBvB(mBmC)v联立以上两式，得 B 与 C 碰撞前 B 的速度 vB v095
