配套K122019届高考物理一轮复习 第五章 能量和运动 课时作业18 动量 动量守恒定律 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/10/13 7:23:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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【答案】 C

[综合提升练]

11.(2018·山东潍坊高三上学期期中)如图所示,质量为M的轨道由上表面粗糙的水平1

轨道和竖直平面内的半径为R的光滑圆弧轨道紧密连接组成,置于光滑水平面上.一质量

4为m的小物块以水平初速度v0由左端滑上轨道,恰能到达圆弧轨道最高点.已知M∶m=3∶1,物块与水平轨道之间的动摩擦因数为μ.求:

(1)小物块到达圆弧轨道最高点时的速度; (2)水平轨道的长度.

【解析】 设小物块到达圆弧轨道最高点时速度为v1

(1)从小物块滑上轨道到到达最高点的过程中,由动量守恒定律得mv0=(M+m)v1① 1

联立解得:v1=v0.②

4

1122

(2)由能量守恒定律得:μmgL+mgR+(m+M)v1=mv0③

223v0R由②③联立得:L=-.④

8μgμ13v0R【答案】 (1)v0 (2)-

48μgμ

12.(2018·山东淄博一中高三上学期期中)如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径1

为R的光滑的固定圆弧轨道,两轨道恰好相切于B点.质量为M的小木块静止在O点,一

4颗质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均看作质点).

2

2

(1)求子弹射入木块前的速度;

(2)若每当小木块返回到O点或停止在O点时,立即有一颗相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第17颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?

【解析】 (1)由子弹射入木块过程动量守恒有mv0=(m+M)v1 教育配套资料K12

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木块和子弹滑到点C处的过程中机械能守恒,有 12

(m+M)v1=(m+M)gR 2

联立两式解得

M+mv0=2gR.

m(2)以后当偶数子弹射中木块时,木块与子弹恰好静止,奇数子弹射中木块时,向右运动.

第17颗子弹射中时,由动量守恒定律可知 (M+17m)v=mv0

射入17颗子弹后的木块滑到最高点的过程中机械能守恒,有 12

(M+17m)v=(M+17m)gH 2

由以上两式解得

M+mH=M+17m22

R.

22

M+mM+m【答案】 (1)2gR (2)

mM+17mR

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