2014年最新動量守恒綜合練習題_第1頁
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1、動量守恒練習題楊201491、如圖17A1所示,人與冰車質量為M,球質量為m,開始均靜止于光滑冰面上,現人將球以對地速度V水平向右推出,球與擋板P碰撞后等速率彈回,人接住球后又將球以同樣的速度V向右推出......如此反復,已知M=16m,試問人推球幾次后將接不到球解取水平向左為正方向,冰車、人、球為系統由動量守恒定律,對第一次推球過程有:對第二次整個接、推球過程有:;對第三次整個接、推球過程有:,對第n次整個接、推球過程同理分析得:設

2、推球n次后恰接不到球,則,故有,代人已知條件解得n=85,即人推球9次后將接不到球2、如圖71所示,光滑水平面上停放一個木箱和小車,木箱質量為m,小車和人總質量為M,M∶m=4∶1人以速率v沿水平方向將木箱推出,木箱被擋板以原速反彈回來以后,人接住木箱再以同樣大小的速度v第二次推出木箱,木箱又被原速反彈……,問人最多能推幾次木箱?解析:選木箱、人和小車組成的系統為研究對象,取向右為正方向.設第n次推出木箱后人與小車的速度為vn第n次接住

3、后速度為vn′則由動量守恒定律可知:圖17A1圖714、如圖73所示,一排人站在沿x軸的水平軌道旁,原點O兩側的人的序號都記為n(n=123……).每人只有一個沙袋,x>0一側的每個沙袋質量為m=14kg,x<0一側的每個沙袋質量為m′=10kg.一質量為M=48kg的小車以某初速度從原點出發(fā)向正x方向滑行.不計軌道阻力.當車每經過一人身旁時,此人就把沙袋以水平速度v朝與車速相反的方向沿車面扔到車上,u的大小等于扔此袋之前的瞬間車速大小

4、的2n倍(n是此人的序號數).(1)空車出發(fā)后,車上堆積了幾個沙袋時車就反向滑行?(2)車上最終有大小沙袋共多少個?解法一:虛設法依題意,空車出發(fā)后,車上堆積了幾個沙袋時就反向滑行,說明車的速度由向右變?yōu)橄蜃?,于是我們可虛設一個中間狀態(tài):v=0,設拋第n個沙袋前車的速度為vn1,則拋第n個沙袋的速度為2nvn1,拋后小車速度為零,由動量守恒可得:[M(n1)m]vn12nmvn1=0解得:n=3414因沙袋必須是整數,所以空車出發(fā)后堆積

5、三個沙袋車就反向滑行.再設向x負方向運行時虛設一中間狀態(tài)v=0,設拋n個m′沙袋后車速為零,則由動量守恒定律得:[M3m(n1)m′]vn12nm′vn1=0解得:n=8故車上最終有大小沙袋11個.本題的難點是選取研究對象并尋找反向的條件.車反向的條件是由速度大于零變到速度小于零,而在本題解的過程中,用“虛設法“虛設了臨界狀態(tài)速度等于零,抓住這一臨界狀態(tài)并合理選取研究對象[把車和(n1)個扔到車上的沙袋及第n個要扔到車上的沙袋作為一個系

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