高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律同步训练(9)

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1(m1 m2)v02

2

2

因为Ep≥0，故得

m1

≤

1(m1 m2)v02

22

m2

，

即m1≥m2，与已知条件m1＜m2不符。可见滑块B的速度永不为零，即在以后的运动中，不可能出现滑块B的速度为零的情况。 11、如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=4Kg的平板小车，车上的质量为m=1.96Kg的木块，木块与小车平板间的动摩擦因数μ=0.2，木块距小车左端1.5m，车与木块一起以V=0.4m/s的速度向右行驶。一颗质量m0=0.04Kg的子弹水平飞来，在很短的时间内击中木块，并留在木块中，（g=10m/s2）

（1）如果木块不从平板车上掉下来，子弹的初速度可能多大？

（2）如果木块刚好不从车上掉下来，从子弹击中木块开始经过3s小车的位移是多少？

11解：（1）设子弹的初速度为V0，射入木块后的共同速度为V1，木块和小车初速度大小V=0.4m/s，以向左为正，则由动量守恒有：

m0v0 - mv =（m+m0）v1 ……① 显然V0越大，V1越大，它在平板车上滑行距离越大。若它们相对平板车滑行s=1.5m，则它们恰好不从小车上掉下来，它们跟小车有共同速度V’，有：

（m+m0）v1-Mv =（m+m0+M）v’ ……②

由能量守恒定律有：

Q=μ（m0+m）g s =(m m0)v12

21

12Mv

2

12

(m0 m M)v ……③

,2

由①②③，代入数据可求出v’=0.6m/s. v0 =149.6m/s. 但要使木块不掉下来：v0≤149.6m/s.

（2）从子弹射入木块开始时，小车作匀减速运动，加速度： a =μ（m+m0）g/M =1m/s2。

小车经过时间t1速度为v’，有v’= -v +at1 解得：t1=1s。

在这段时间内通过的位移：S1= vt1

12

at1 0.1m

2

（

小车在t2 = t-t1=2s内做匀速运动，通过位移为：s2 = v’t2=1.2m。 故小车在3S内的总位移S总=S1+S2=1.3m.

12、水平放置的光滑水平金属导轨由宽窄两个部分连接而成，宽处是窄处的2倍，两根质量均为m金属棒ab、cd均垂直于导轨放置，如图所示，匀强磁场垂直于导轨平面，若cd不固定，给ab一个水平向右的初速度v0， 则此后的过程中，回路里产生的热量？（导轨足够长）

12解：ab棒运动切割磁感线产生感应电动势，感应电流，ab棒受

安培力向左，为阻力，cd棒受安培力向右，为动力，cd棒向右运动，产生反向的感应电动势，感应电流，合感应电动势不断减小，ab棒和cd棒受安培力大小不等，但都不断减小。

最后ab棒和cd棒切割磁感线产生感应电动势相等，合感应电动势，ab棒和

cd