试题-全国-2009_高三物理动量和能量的综合应用人教实验版知识精讲.rar

用心爱心专心高三物理动量和能量的综合应用人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：动量和能量的综合应用二.重点、难点：1.重点：分过程及状态使用动量守恒和能量规律2.难点：动量和能量的综合应用【典型例题】[例1]（1）如图，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后，留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧（质量不可忽略）合在一起作为研究对象（系统），此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中，动量是否守恒。（2）上述情况中动量不守恒而机械能守恒的是（）A.子弹进入物块B的过程B.物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大的过程C.弹簧推挤带着子弹的物块B向右移动，直到弹簧恢复原长的过程D.带着子弹的物块B因惯性继续向右移动，直到弹簧伸长量达最大的过程答案：（1）不守恒；（2）BCD解析：以子弹、弹簧、木块为研究对象，分析受力。在水平方向，弹簧被压缩是因为受到外力，所以系统水平方向动量不守恒。由于子弹射入木块过程，发生剧烈的摩擦，有摩擦力做功，系统机械能减少，也不守恒。[例2]在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为（）A.10kg·m/s，15kg·m/sB.8kg·m/s，17kg·m/sC.12kg·m/s，13kg·m/sD.－10kg·m/s，35kg·m/s答案：B解析：①A与B相碰时，B应做加速，故pB′＞pB，即B的动量应变大，故A、C不对，因A、C两项中的动量都不大于pB＝15kg·m/s。②A、B相碰时，动能不会增加，而D选项碰后Ek′＝故不合理。[例3]在光滑的水平地面上，质量m1=0.1kg的轻球，以V1=10m/s的速度和静止的重球发生正碰，重球质量为m2=0.4kg，若设V1的方向为正，并以V1’和V2’分别表示m1和m2的碰后速度，判断下列几组数据出入不可能发生的是（）A.V’1=V’2=2m/sB.V’1=0，V’2=2.5m/sC.V’1=－6m/s，V’2=4m/sD.V’1=－10m/s，V’2=5m/s答案：D解析：A选项为完全非弹性碰撞，碰后共速；B选项为非弹性碰撞，碰后动能比碰前小；C选项为完全弹性碰撞，碰后动能与碰前相等；D选项碰后的动能比碰前多，不可能。[例4]当A追上B并与B发生正碰后B的动量增为，则A与Ｂ的质量比mA：mB可能为（）A.1:2B.1:3C.1:4D.1:6答案：BC解析：由动量守恒定律，碰撞后A球动量必为由题意分析有：，据此可排除选项D。对选项A不妨设MA=m则MB=2m则又即碰撞前碰后此时，显然不符合动能关系，故A也排除。同理可验证选项B、C满足动能关系，因此正确答案为选项B、C[例5]光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大为J时，物块A的速度是m/s。解析：本题是一个“三体二次作用”问题：“三体”为A、B、C三物块。“二次作用”过程为第一次是B、C二物块发生短时作用，而A不参加，这过程动量守恒而机械能不守恒；第二次是B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用，这过程动量守恒机械能也守恒。对于第一次B、C二物块发生短时作用过程，设B、C二物块发生短时作用后的共同速度为VBC，则据动量守恒定律得：（1）对于第二次B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用，设发生持续作用后的共同速度为V，则据动量守恒定律和机械能守恒定律得：mAV0+（2）（3）由式（1）、（2）、（3）可得：当弹簧的弹性势能达到最大为EP=12J时，物块A的速度V=3m/s。[例6]质量分别为m1和m2的小车A和B放在水平面上，小车A的右端连着一根水平的轻弹簧，处于静止。小车B从右面以某一初速驶来，与轻弹簧相碰，之后，小车A获得的最大速度的大小为v。如果不计摩擦，也不计相互作用过程中的机械能损失。求：（1）小车B的初速度大小。（2）如果只将小车A、B的质量都增大到原来的2倍，再让小车B与静止小车A相碰，要使A、B小车相互作用过程中弹簧的最大压缩量保持不变，小车B的初速度大小又是多大？解析：（1）设小车B开始的速度为v0，A、B相互作用后A的速度即A获得的最大速度v，系统动量守恒m2vo=m1v+m2v2相互作用前后系统的总动能不变解得：（2）第一次弹簧压缩最短时，A、B有相同的速度，据动量守恒定律，有m2v0=（m1+m2）v共，得此时弹簧的弹性势能最大，等于系统总动能的减少同理，小车A、B的质量都增大到原来的2倍，小车B的初速度设为v3，A、B小车相互作