2012届高考物理总复习重难点诠释、典例剖析课件：第六章 动量 第2讲 动量守恒定律

第六章：动量典型例题剖析………………04适时仿真训练………………09例2如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车总质量共为30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg.游戏时，甲推着一个质量为15kg的箱子和他一起以2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住.若不计冰面摩擦，求甲至少以多大速度(相对地)将箱子推出，才能避免与乙相撞？典型例题剖析［解析］要想刚好避免相撞，要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等，设甲推出箱子后的速度为v1，箱子的速度为v，乙抓住箱子后的速度为v2.对甲和箱子，推箱子前后动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒定律：(M+m)v0=mv+Mv1①对乙和箱子，抓住箱子前后动量守恒，以箱子初速方向为正，由动量守恒定律有：mv－Mv0=(m+M)v2②刚好不相撞的条件是：v1=v③联立①②③解得：v=5.2m/s，方向与甲和箱子初速一致.［答案］5.2m/s方向与甲和箱子初速度一致.典型例题剖析例4如图所示,一排人站在沿x轴的水平轨道旁，原点O两侧的人的序号都记为n(n=1,2,3…).每人只有一个沙袋，x＞0一侧的每个沙袋质量为m=14kg，x＜0一侧的每个沙袋质量m′=10kg.一质量为M=48kg的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行.不计轨道阻力.当车每经过一人身旁时，此人就把沙袋以水平速度u朝与车速相反的方向沿车面扔到车上，u的大小等于扔此袋之前的瞬间车速大小的2n倍.(n是此人的序号数)(1)空车出发后，车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行?(2)车上最终有大小沙袋共多少个？典型例题剖析典型例题剖析［解析］这是一道多个研究对象、多次相互作用的问题.(1)在x＞0一侧：第1个人扔沙袋：Mv0－m2v0=(M+m)v1第2个人扔沙袋：(M+m)v1－m2·2v1=(M+2m)v2第3个人扔沙袋：(M+2m)v2－m3·2v2=(M+3m)v3……第n个人扔沙袋：[M+(n－1)m]vn－1－mn·2vn－1=(M+nm)vn车反向运动的条件是：vn－1＞0；vn＜0即［M+(n－1)m]－mn·2＜0可解得：n=2.4取整数，即车上有3个沙袋时车将向反方向运动.(2)根据题意，只要小车有速度，都将会有人将沙袋扔到小车上，因此小车最终将静止.在x＜0一侧：第1个人扔沙袋：(M+3m)v3－m′2v3=(M+3m+m′)v4第2个人扔沙袋：(M+3m+m′)v4－m′2·2v4=(M+3m+2m′)v5第3个人扔沙袋：(M+3m+2m′)v5－m′3·2v5=(M+3m+3m′)v6……第n个人扔沙袋：［M+3m+(n－1)m′］vn+2－m′n·2vn+2=(M+3m+nm′)vn+3车停止运动的条件是：vn+3=0即［M+3m+(n－1)m′］－m′n·2=0可得n=8所以车上最终共有沙袋3+8=11(个)典型例题剖析［答案］(1)3(2)112.［答案］3kg适时仿真训练1.［答案］A3.［答案］0.3kg