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动量守恒定律的应用之爆炸、反冲及人船模型

更新时间:2024-03-07 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

②构成系统的两个物体原本是静止的,但由于相互作用而向相反方向运动。 ③XI和X2都是相对于同一参考系沿动量方向的位移。 2)解决问题的关键是画草图,确定各物体的初始和最终位置以及位移关系。 【典型示例1】 如图所示,光滑的水平面上有A、B、C 三个滑块。 质量关系为mA=mc=m,mB=。 开始时,滑块 B 和 C 彼此靠近,夹在中间。 静止状态下有少量爆炸物。 滑块 A 以速度 vo 向右面向 B 移动。 在A与B相撞之前,B和C之间的炸药被引爆。 炸药爆炸后,B和A正面相撞。 最后,A 和 B 粘在一起并以速率 vo 向左移动。 求:(1)炸药爆炸时炸药对C的冲量; (2)炸药的化学能有多少转化为机械能? 【答案】(1)5mvo,方向向左(2)【分析】口径过程? 48 已形成的系统的动量守恒称为21।科+吊车发挥至+岗哨门上炸药的冲力至C; 1 = 称为叱-。 解为[1二*ye),方向向右。 Q) 炸药爆炸时,B、C组成的系统动量守恒。 根据能量关系式: £t 一枚1.00kg的模型火箭被点燃并升空。 50g燃烧气体在极短的时间内以600m/s的速度从火箭喷嘴喷出。 气体喷射后的一瞬间,火箭的动量为(喷射过程中重力和空气阻力可忽略不计)()A.30kgm/sB.5./sC.6./sD.6./s [答案]A 【分析】气体从火箭喷嘴喷出的瞬间,火箭和气体组成的系统动量守恒。 假设气体喷射后火箭瞬间的动量为p。 根据动量守恒定律,可得p—mv0=0,解为p=mv0=0.050kg>6lB物理好资源网(原物理ok网)

A.M+m 【典型示例3】如图所示,小车(包括固定在小车上的拉杆)质量为M,在拉杆顶部通过一个连接器连接一个质量为m的小球。长度为L的轻绳。开始当小车静止在光滑的水平面上时,现在从与O点相同高度的地方释放球。小车向左移动的最大位移为2LM6lB物理好资源网(原物理ok网)

A.M+.M+mMLC.-M+mD.WM+m 解题指导 球和小车不受水平方向外力的影响。 整个过程中系统动量在水平方向守恒,总动量始终为零,满足人类条件。 船模型 【答案】B 工程分析】分析表明,当球向下摆动时,小车向左加速。 当球从最低点向上摆动时,汽车向左减速。 当球向右摆动时,等于。 当点处于同一高度时,汽车的速度遍布雪地。 这时,小车向左的位移达到最大。 球相对于小车的位移为 。 球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒。 设小球和小车在水平方向的速度分别为。 勇必机缘1=必为原因。 那门211金? &+*=2£『其中G代表球的水平位移,也代表小车的水平位移,所以&,选项B正确。 载人气球静止在空中高度h,气球的质量为M,人的质量为m。 如果人沿着绳梯滑到地面,那么绳子M+m6lB物理好资源网(原物理ok网)

莫氏气球和人原本静止在空中,这意味着系统所受的净外力为零。 因此,在人下降过程中系统的动量是守恒的。 【典型例4】梯子的最小长度是多少? 【解答】【分析】落地时,绳梯至少应接触地面。 设绳梯的长度为L,人沿着绳梯滑到地面。 人的位移是x人,球的位移是x球。 它们的位移状态图如图所示。 ,从平均动量守恒来看:0=Mx个球减去mx个人,有x个球+有x个球+x个人=L,x个人=h,所以L=ho【追踪短期训练】。 (多选)无论空气阻力如何动量守恒定律人船模型,将物体发射到空中。 当物体的速度恰好沿水平方向时,物体爆炸成两块a和b。 如果较大块a的速度方向仍与原来的方向相同,则()Ab的速度方向一定与原来的速度方向B相反。从爆炸到落地期间,a所走的水平距离一定是大于 b. Ca和b必须同时到达水平地面。 D、爆炸过程中,a、b受到的爆炸力必须相等 【答案】CD 【解析】在空气爆炸问题中,由于系统内力远大于外力,所以守恒条件系统的动量得到满足。 由于问题中给出的物理场景是“二”,系统动量守恒的表达是因为“必须与铁砧方向相同”。 以W为正方向。 讨论:①如果两个力相加,一个力相加,电心为正向J问的是与g相同的问题。 ②若柯&二爷进入,则构建V尸Oj,即W=Oj山曲线自由落体运动。 太阳入。 电前若若农一人,则为负J出且]七反方向J0为力前。 所以A是错误的,因为出题条件只给出了如和】:方向与心>相同称为? 但它并没有给出书必须大于或等于事物的条件。6lB物理好资源网(原物理ok网)

因此建立大于、等于和小于。 鲁遂可能存在这样的情况:同一高度的扁平弹丸的水平射程是由水平初速度决定的。 因此,50%、2区、Le 0都可以有靛蓝。 错误B:扁平弹丸的飞行范围以英寸为单位。 抛点高度确定,a相同,j相同 1=已知,c正确:爆炸过程中a和b的相互作用遵循牛顿第三定律,F和F'为相等且相反,故D正确。 2、将质量为3m的鞭炮斜向上抛掷。 当到达最高点时,速度为v,方向向右水平,在最高点爆炸成两块不同质量的物体。 一块的质量为2m,速度为v。方向为水平向右。 则另一棋子的速度为 () A.3vo-vB.2vo— 3vC.3vo-2vD.2vo+v 【答案】C 【分析】最高点处水平方向动量守恒。 根据动量守恒定律 3mvo=2mv+mv',可得另一块的速度为 v'=3vo-2v ,比较选项,可知 【答案】选 C。 火箭运载卫星以速度v。进入太空预定位置后,控制系统将火箭体与卫星分离。 已知前部卫星的质量为mi,后部火箭本体的质量为m2。 分离后,火箭体以速度V2沿火箭原方向飞行。 如果忽略空气分离前后阻力和系统质量的变化,则分离后卫星的速度vi为()%;1,■"IIC--OB.vo+v2m2B.vo+v2m2C.vo— 〜,D.v0+mi(v.a v2)6lB物理好资源网(原物理ok网)

【答案】D.【分析】对于火箭和卫星,由动量守恒定律得(mi+m2)vo=m2v2+mivi,解为vi=(对比+作用)v0mv2=ya。 ,m2/+mi(v0—v2).. 静止在地面上的质量为 M(包括燃料)的火箭模型将被点燃并升入空中。 在很短的时间内,它会以相对于地面的速度vo垂直向下运动。 喷出质量为m的热气体。 忽略喷射过程中重力和空气阻力的影响,火箭模型在喷射末端得到的速度为()A.mvo6lB物理好资源网(原物理ok网)

MB.voA.mvo6lB物理好资源网(原物理ok网)

MB.voMC.-voM—mD.vo 【答案】D. 【分析】应用动量守恒定律解决本题。 注意火箭模型质量的变化。 向下的方向为正方向。 根据动量守恒定律,我们可以得到: =mvo-(Mm)v 故v'=Yu,选项D正确。 MM-m。 一艘载有 100 吨重的船静止在平静的湖面上。 长6m,质量5。一个重kg的人从船尾走到船头。 在这个过程中,船向岸边的位移为(前面行走的人和船静止,不包括水的阻力)()2m4mD.o 【答】BL分析】船而人系统,动量在水平方向守恒。 当人在船上行走时,当人从船头走到船尾时,船向后移动j; 船后退的位移为K,相对于地面的位移为L-,人的速度方向为正方向。 根据动量守恒定律,0=%为第一相门,等于731%3°。 解为船后退的排水量-=7; 常见的选择是B-称为IOO-HdO。 湖边的码头停泊着一艘渔船。 船又窄又长(估计有一吨左右)。 一位同学想用卷尺粗略地测量一下它的质量。 他做了以下事情:首先,将船自由地与码头平行停放。 从船尾轻轻上船,走到船头停下,然后轻轻下船,用卷尺测量船后退的距离,即d,然后用卷尺测量长度已知渔船自身的质量为m,则渔船的质量M为()A.mLB.m(L—d)6lB物理好资源网(原物理ok网)

dm(L+d)A.mLB.m(L—d)6lB物理好资源网(原物理ok网)

dm(L+d)C.dD.mdL-d 【答案】B.【解析】根据题意,人从船尾走到船头时,动量守恒,则:Mv=mv' ,即Md=mLtd ,则船的质量 【解析】根据题意,人从船尾走到船头时,动量守恒,则有: 数量为:M= m^『L'B正确'A、C、D错误..如图中,木块A、B的质量均为m。 它们被放置在具有相同粗糙度的水平地面上。 木块A和B之间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略)。 设A和B是最初的Speed vo一起得来的。 点滑出,滑到P点一定距离后,速度变为TOCo"1-5"hz,此时炸药爆炸,方块A和B分离。 发现B块立即停在了原来的位置。 A继续沿水平方向前进。 已知两点O、P之间的距离为s。 假设炸药爆炸时释放的所有化学能都转化为木块的动能。 爆炸时间很短,可以忽略不计。 求:Sun rk3—— *10『I (1)木块与水平地面的动摩擦系数叵 (2)炸药爆炸时释放的化学能。 【答案】:(1)3gs (2)4mv0 【解析】TI)设定木块与地面的距离动摩擦因数是网状炸药爆炸时释放的化学能。 从n到已经,由动能定理我们可以得到: 1, 1, 2, 1, 2, ? 附件13-You》,解够嚼了 ⑵ 火把在尸点爆炸时动量守恒定律人船模型,4后动量守恒,有弱£。根据能量守恒定律,有2Eo+;2wt• '溶液是身体原液2 5ml。6lB物理好资源网(原物理ok网)

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