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高中物理解题方法之动量守恒定律的应用(二)

2020/01/19 15:30:54 暂无评论

三、动量守恒定律应用中的临界问题分析

分析临界问题的关键是寻找临界状态,在动量守恒定律的应用中,常常出现相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始反向等临界状态,其临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系,这些特定关系的判断是求解这类问题的关键.

4 如图4所示,一质量为m/3()的人站在质量为m的小船甲上,以速率v0在水平面上向右运动.另一个完全相同的小船乙以速率v0从右方向左方驶来,两船在一条直线上运动.为避免两船相撞,人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上,问:为能避免两船相撞,人水平跳出时相对于地面的速率至少多大?

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1(某一方向上的动量守恒)(多选)如图5所示,在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块,开始时木块是静止的,把一个小球放到槽边从静止开始释放,关于两个物体的运动情况,下列说法正确的是(  )

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A.当小球到达最低点时,木块有最大速率

B.当小球的速率最大时,木块有最大速率

C.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为最大

D.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为零

答案 ABD

解析 小球和木块组成的系统在水平方向上动量守恒,初状态系统动量为零,当小球到达最低点时,小球有最大速率,所以木块也有最大速率;小球上升到最高点时,小球速率为零,木块的速率也为零.

2(多过程中的动量守恒)如图6所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一个质量为m的物块.从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0,那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后(  )

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3(多过程中的动量守恒)如图7所示,小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v向右匀速运动.已知木箱的质量为m,人与车的总质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞,反弹回来后被小明接住.求:

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(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小;

(2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小.

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