m2v2-m1v1=(m1+m2)v,ΔEmax=m1+m2-(m1+m2)v2,联立并代入数据解得ΔEmax=40J,综合可知0≤ΔE≤40J,故A、B正确,C、D错误.
6. BD 【解析】 小球在下滑过程,小球和半圆形光滑轨道组成的系统机械能守恒,故A错误;由系统动量和机械能守恒知小球可以到达右侧轨道的最高点,故B正确;由系统动量守恒得0=mv球+mv车,当小球在右侧轨道上滑时,小车在向左减速运动,当小球在轨道最低点时,小车与小球的速度大小相等,方向相反,故C错误,D正确. 7.
【解析】 由动量守恒定律有mv0=Mv+mv0,得v=,损失的机械能为ΔEk=m-Mv2-m=. 8. 4∶1 9∶5
9. (1) C (2) ADE或DEA或DAE (3) m1·OM+m2·ON=m1·OP m1·OM2+m2·ON2=m1·OP2 【解析】 (1) 小球离开轨道后做平抛运动,由 h=gt2知t=,即小球的下落时间一定,则初速度v=可用平抛运动的水平射程来表示,C正确.
(2) 本实验要验证的是m1·OM+m2·ON=m1·OP,因此要测量两个小球的质量m1和m2以及它们的水平射程OM和ON,而要确定水平射程,应先分别确定两个小球落地的平均落点,没有必要测量小球m1开始释放的高度h和抛出点距地面的高度H.故应完成的步骤是ADE或DEA或DAE.
(3) 若动量守恒,应有m1v1+m2v2=m1v0(v0是m1单独下落时离开轨道时的速度,v1、v2是两球碰后m1、m2离开轨道时的速度),又v=,则有m1·+m2·=m1·,即m1·OM+m2·ON=m1·OP;若碰撞是弹性碰撞,则碰撞过程中没有机械能损失,则有m1+m2=m1,同样整理可得m1·OM2+m2·ON2=m1·OP2. 10. v0 v0
【解析】 设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2,由动量守恒定律2mv0=2mv1+mv2, 且由题意知=, 解得v1=v0,v2=v0.
11. (1) 设子弹射穿木块后木块获得速度为v',子弹射穿木块的过程满足系统动量守恒,木块上摆过程满足机械能守恒,则有 Mv'2=Mgh,
mv0=mv+Mv',
由以上两式可解得v'=2m/s,v=100m/s. (2) 以木块为研究对象,由动量定理可得 F·Δt=Mv',解得F=100N. 12. 3 kg
【解析】 由x-t图知碰前瞬间 vA=8 m/s,vB=0,
碰后瞬间vAB= m/s=2 m/s,
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A、B两物块组成的系统动量守恒 mAvA+0 =(mA+mB)vAB, 代入数据解得mB=3 kg. 13. (1) v0 (2) m
【解析】 (1) 轻细线绷紧的过程,A、B这一系统动量守恒,则 mv0=(m+2m)v1, 解得v1=v0.
之后A、B均以速度v1向右匀速运动,在A与C发生碰撞过程中, A、C这一系统动量守恒,mv1=(m+m)v2 , 解得v2=v0.
(2) 轻细线绷紧的过程,A、B这一系统机械能损失为ΔE1,则 ΔE1=m-·3m=m,
在A与C发生碰撞过程中,A、C这一系统机械能损失为ΔE2,则 ΔE2=m-·2m=m,
则A、B、C这一系统机械能损失为ΔE=ΔE1+ΔE2=m. 7
高考物理大一轮复习配套检测：第十四章 选修3-5 第1讲 动量守恒定律及其应用 Word版含答案
