考点3 动量守恒定律及其与能量、牛顿运动定律的综合应用

考点3 动量守恒定律及其与能量、牛顿运动定律的综合应用

例题.答案:AB

解析:以A、B组成的系统为研究对象,系统动量守恒,取水平向右为正方向,从A开始运动到A的速度为零过程中,由动量守恒定律得:(M-m)v0=MvB1,代入数据解得:vB1=2.67m/s.当从开始到A、B速度相同的过程中,取水平向右方向为正方向,由动量守恒定律得:(M-m)v0=(M+m)vB2,代入数据解得:vB2=2m/s,则在木块A做加速运动的时间内B的速度范围为:2m/s<vB<2.67m/s,故选项A、B正确.

解析:(1)设A球到达最低点时速度为vA,由机械能守恒定律有

(2)A与B碰撞后瞬间,A的速度为v′A,B的速度为vB,依题意有

(3)若b不断,碰撞后瞬间b所受拉力为F,由牛顿第二定律有

由③④解得F=3.75mg

由于Fm>F,故细线b不会被拉断.

【高考对接】

1.答案:A

2.答案:(1)20kg (2)不能追上

解析:(1)规定向右为速度正方向.冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度,设此共同速度为v,斜面体的质量为m3,由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得:

联立③⑥⑦式并代入数据得:v2=1m/s.

由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且冰块处在后方,故冰块不能追上小孩.

3.答案:(1)vB=3m/s (2)vA=4.3m/s

解析:两车碰撞过程动量守恒,碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动,利用运动学公式可以求得碰后的速度,然后在计算碰前A车的速度.

(1)设B车质量为mB,碰后加速度大小为aB,根据牛顿第二定律有

解析:本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的能力.

(1)设烟花弹上升的初速度为v0,由题给条件有

练 习

1.答案:B

解析:取该同学开始跳跃时的速度方向为正方向,该同学跳到船上的过程中,人与船组成的系统动量守恒,则有60×2kg·m/s-140×0.5kg·m/s=(60+140)kg×v,小船的速度v=0.25m/s;该同学动量的变化量Δp=(60×0.25-60×2)kg·m/s=-105kg·m/s,选项B正确,其他选项均错误.

2.答案:A