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  • 2021-06-02 发布

高中物理动量守恒定律模拟试题含解析

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高中物理动量守恒定律模拟试题含解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.水平放置长为 L=4.5m 的传送带顺时针转动,速度为 v=3m/s,质量为 m 2=3kg 的小球被 长为 1l m的轻质细线悬挂在 O 点,球的左边缘恰于传送带右端 B 对齐;质量为 m1=1kg 的物块自传送带上的左端 A 点以初速度 v0=5m/s 的速度水平向右运动,运动至 B 点与球 m 2 发生碰撞,在极短的时间内以碰撞前速率的 1 2 反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。 已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为 μ=0.1,取重力加速度 210m/sg 。求: (1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大? (2)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少? 【答案】( 1)42N(2) 13.5J 【解析】 【详解】 解:设滑块 m1与小球碰撞前一直做匀减速运动,根据动能定理: 2 2 1 1 1 1 0 1 1= 2 2 m gL mv m v 解之可得: 1 =4m/sv 因为 1v v ,说明假设合理 滑块与小球碰撞,由动量守恒定律: 2 1 1 1 1 2 2 1= + 2 m v m v m v 解之得: 2 =2m/sv 碰后,对小球,根据牛顿第二定律: 2 2 2 2 m vF m g l 小球受到的拉力: 42NF (2)设滑块与小球碰撞前的运动时间为 1t ,则 0 1 1 1 2 L v v t 解之得: 1 1st 在这过程中,传送带运行距离为: 1 1 3S vt m 滑块与传送带的相对路程为: 1 1 1.5X L X m 设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端,向左运动最大时间为 2t 则根据动量定理: 1 2 1 1 1 2 m gt m v 解之得: 2 2st 滑块向左运动最大位移: 1 2 1 1 2 2mx v t =2m 因为 mx L ,说明假设成立,即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度 1 1 2 v