动量守恒定律的几个典型模型(二)

襄阳一中高年级导学提纲物理选修3-1编写：马林审核：刘煜使用时间：2015.3月第2周姓名：考号：第1页共1页第16章动量守恒定律的几个典型模型（二）一、子弹打木块类。1.运动性质：子弹对地在滑动摩擦力作用下匀减速直线运动；木块在滑动摩擦力作用下做匀加速运动。2.符合的规律：子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒。3.共性特征：一物体在另一物体上，在恒定的阻力作用下相对运动，系统动量守恒，机械能不守恒，ΔE=f滑d相对例1.如图所示，质量为M的木块放在光滑水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时木块前进的距离为L，若木块对子弹的阻力f视为恒定，子弹进入木块深度s.写出上面各量间的关系式。二、弹簧类。由于弹簧的弹力随形变量变化，弹簧弹力联系的“两体模型”一般都是作加速度变化的复杂运动，所以通常需要用“动量关系”和“能量关系”分析求解。复杂的运动过程不容易明确，特殊的状态必须把握：弹簧最长（短）时两体的速度相同；弹簧自由时两体的速度最大（小）。例2.如图，质量为m的小物体B连着轻弹簧静止于光滑水平面上，质量为2m的小物体A以速度v0向右运动，则当弹簧被压缩到最短时，弹性势能Ep为多大？三、类碰撞中绳模型例3.光滑水平面上两物体a、b用不可伸长的松弛细绳相连，A质量为2kg，B质量为1kg；现使两物体同时沿直线背向而行（vA=4m/s，vB=2m/s），直至绳被拉紧，然后两物体一起运动，它们的总动量大小为______kg•m/s，两物体共同运动的速度大小为m/s。四、当堂检测1.如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，mP=2mQ,Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（）A．P的初动能的1/2B．P的初动能的1/3C．P的初动能的1/4D．P的初动能的1/82.子弹水平射入停在光滑水平地面上的木块中，子弹和木块的质量分别为m和M，从子弹开始接触木块到子弹相对木块静止这段时间内，子弹和木块的位移分别为s1和s2(均为相对地面的位移)，则s1：s2＝__________。3.用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后二者立刻粘在一起运动。求：在以后的运动中（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度多大？（2）弹性势能的最大值是多大？4.如图所示，木块质量m=4kg，它以速度v=5m/s水平地滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量M=16kg，木块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5，木块没有滑离小车，地面光滑，g取10m/s2，求：（1）木块相对小车静止时小车的速度？（2）从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时，小车移动的距离？（3）要保证木块不滑下平板车，平板车至少要有多长？（4）整个过程中系统机械能损失了多少？5.如图所示，有两个长方形的物体A和B紧靠在光滑的水平面上，已知mA＝2kg，mB＝3kg，有一质量m＝100g的子弹以v0＝800m/s的速度水平射入长方体A，经0.01s又射入长方体B，最后停留在B内未穿出。设子弹射入A时所受的摩擦力为3×103N。求：（1）子弹在射入A的过程中，B受到A的作用力的大小。(2)当子弹留在B中时，A和B的速度各为多大?6.如图所示，水平放置的足够长的平行光滑导轨,间距为L，处于范围很大的匀强磁场B中．金属棒ab、cd的质量均为m，初状态ab静止，cd初速为v0，方向水平向右，则：（1）ab、cd的最终速度为多少？（2）回路中产生的热量共有多少?