试题-全国-2006_高一物理专题练习动量能量 人教版.rar

用心爱心专心115号编辑1高一物理专题练习动量能量+-MmV0P+q【例1】如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中（不计弹丸重力，设电容器周围电场强度为0），弹丸最远可到达距右板为x的P点，求：（1）弹丸在电容器中受到的电场力的大小；（2）x的值；（3）当弹丸到达P点时，电容器电容已移动的距离s；（4）电容器获得的最大速度。解析：（1）电容极板电压…………①极板问场强…………②则…………③（2）弹丸到达P点时两者有共同速度，设为v，由动量守恒有：…………④对弹丸，由动能定理得：…………⑤，解得…………⑥（3）对电容器，由动能定理得：…………⑦解得…………⑧（4）弹丸最终返回从右板小孔飞出，此时电容器速度最大，设电容器速度为v1、弹丸速度为v2。则由动量守恒有：…………⑨在整个过程中由能量守恒，即…………⑩由⑨、⑩两式解得…………eq\o\ac(○,11)【例2】光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与物体都静止，试求：（1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大？（2）若物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的，则物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时，滑板的速度v和物体的速度v2分别为多大？（均指对地速度）（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为多大？（碰撞时间可忽略）BAEL1解析：（1）由动能定量得……①（2）若物体碰后仍沿原方向运动，碰后滑板速度为V，由动量守恒得，故不可能②∴物块碰后必反弹由动量守恒③得④由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二次碰撞之前，故物体与A壁第二次碰前，滑板速度⑤物体与A壁第二次碰前，设物块速度为v2⑥由两物的位移关系有：⑦⑧由⑥⑧代入数据可得：⑨（3）物体在两次碰撞之间位移为S，得AV0BH【例3】如图所示，光滑水平面上有一小车B，右端固定一砂箱，砂箱左侧连接一水平轻弹簧，小车和砂箱的总质量为M，车上放小一物体A，质量也是M，小物体A随小车以速度v0向右匀速运动，此时弹簧处于自由长度状态（小物体A与没有连接）。小物体A与左侧车面间的摩擦，与其它车面间无摩擦，在匀速运动时，距砂面H高处有一质量为m的泥球自由下落，恰好落在砂箱中。求（1）小车在前进中，弹簧弹性势能的最大值？（2）为使小物体A不从车上滑下，车面粗糙部分至少应为多长？解析：（1）小球掉小车的过程小球与车水平方向的动量守恒Mv0=(M+m)v1）弹簧的压缩量最大时，设共同速度为v2，则有Mv0+(M+m)v1=(2M+m)v2由能量转化和守恒关系有解以上方程，得（2）根据功能关系有【例4】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？AB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小车相互作用过程中弹簧的压缩量最大时，系统总动能减少为BAm2m由ΔE＝ΔE'，得小车B的初速度【例5】如题19图所示，电荷量均为+、质量分别为和2的小球A和B，中间连接质量不计的细绳，在竖直方向的匀强电场中以速度匀速上升，某时刻细绳断开。求：（1）电场的场强及细绳断开后A、B两球的加速度；（2）当B球速度为零时，A球的速度大小；（3）自绳断开至B球速度为零的过程中，两球组成系统的机械能增量为多少？解析：（1）设电场强度为E，把小球A、B看作一个系统，由于绳未断前作匀速运动，则有：细绳断后，根据牛顿第二定律，得：，方向向上；（负号表示方向向下）。（2）细绳断开前后两绳组成的系统满足合外力为零，所以系统总动量守恒。设B球速度为零时，A球的速度为，根据动量守恒定律，得：（3）设自绳断开到球B速度为零的时间为，则：