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高中物理动量与能量


动量与能量 “子弹撞击木块”模型: 例.一个质量为 M 木块放在光滑水平面上,一颗子弹以速度 v0 射入木块中,假设子弹质量 为 m,要使子弹不至于打穿木 块,则木块的长度 L 应满足什 么条件?(设子弹和木块之间 的平均阻力为 f)

1、一质量为 M 的长木板,静止在光滑水平面上。一质量为 m 的小滑块以水平速度 v0 从长木板的一端开始在木板上滑动, 直到离开木板。滑块刚离开木板时的速度为 3 v0。若把此木 板固定在水平桌面上,其它条件相同,求滑块离开木板时的 速度 v。
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2、如图所示,一质量为 M,长为 L 的长方形木板 B 放在光滑 水平面上,在其右端放一质量为 m 的小木块 A,m?M。现以地 面为参照系, 给 A 和 B 以大小相等, 方向相反的初速度, 使 A 开始向左 运动,B 开始向右运动,但最后 A 刚好没有滑离 B 板。 (1)若已知 A 和 B 的初速度大小为 v0,求它们最后的速度的 大小和方向。 (2)若初速度大小未知,求小木块 A 向左运动到达 最远处(从地面上看)离出发点的距离。

3、如图所示,质量为 M=0.3kg,长为 24cm 的方盘置于光滑 水平面上,开始给放在盘内左端的质量为 m=0.2kg 的物体一 个初速度 v0=10m/s,若物 和盘表面动摩擦因数 ?=0.2,且物体和 盘每次碰撞,系统均 2 不损失机械能,求: (g=10m/s ) (1)物体与盘壁碰撞的次数 (2)物体最终停在盘中的位置

“弹性碰撞”模型 弹性碰撞:碰撞过程中系统无机械能的损失,同时遵守 动量守恒和机械能守恒 例:在光滑水平面上,质量为 m1 的小球以速度 v0 与质量为 m2 的静 止的小球发生弹性碰撞, 求碰撞后 m1 、 m2 的速度 4.如图所示,在同一竖直上,质量为 2m 的小球 A 静止在光 滑斜面的底部, 斜面高度为 H=2L。小球受到弹簧的弹性力作 用后,沿斜面向上运动。离开斜面后,达到最高点时与静止 悬挂在此处的小球 B 发生弹性碰 撞, 碰撞后球 B 刚好能摆到与悬点 O 同一高度, 球 A 沿水平方向抛射 落在水平面 C 上的 P 点, O 点的投 影 O'与 P 的距离为 L/2。已知球 B 质量为 m,悬绳长 L,视两球为 质点,重力加速度为 g,不计空气 阻力,求:学科网 (1)球 B 在两球碰撞后一瞬间的速度大小;学科网 (2)球 A 在两球碰撞后一瞬间的速度大小;学科网

(3)弹簧的弹性力对球 A 所做的功。学科网

“弹簧连接体”问题 5. 在光滑水平导轨上 放置着质量均为 m 滑 块 B 和 C,B 和 C 用轻 质弹簧拴接,且都处 于静止状态。 在 B 的右端有一质量也为 m 的滑块 A 以速度 v0 向 左运动,与滑块 B 碰撞的碰撞时间极短,碰后粘连在一起, 如图所示,求弹簧可能具有的最大弹性势能和滑块 C 可能达 到的最大速度。

6、如图所示,两个小球 A 和 B 用轻质弹簧相连,在光滑的 水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的 固定挡板 P,右边有一小球 C 沿轨道以速度 v0 射向 B 球,如 图所示,C 与 B 相碰立即结成一个整体 D,在它们继续向左 运动的过程中,当弹簧长度变最短时,长度突然被锁定,不 再改变,然后 A 球与挡板 P 发生碰撞,碰后 A、D 都静止不 动,A 和 P 接触而不粘连,过一段时间,突然解除锁定(锁 定及解除锁定均无机械能损失) ,已知 A、B、C 三球的质量 均为 m,求: (1)弹簧长度刚被锁定时 A 球的速度 (2)在 A 球离开挡板 P 之后的运动过程中,弹簧的最大弹 性势能。


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