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高考动量经典题型含答案

高考动量经典题型含答案
高考动量经典题型含答案

动量专项测试题(能力卷)

1.物体在运动过程中加速度不为零,则下列说法正确的是()

A.物体速度的大小一定随时间变化

B.物体速度的方向一定随时间变化

C.物体动能一定随时间变化 D.物体动量一定随时间变化

1.D

2.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前。这样做可以()

A.减小球对手的冲量 B.减小球对人的冲击力

C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量

2.B

F、届高三上学期月考试卷)如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的3.(湖北省襄樊四中20121mm BFA、,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物分别同时作用于两个静止的物体上,

已知<2ba体相碰并粘为一体,则粘合体最终将()

A.静止 B.向右运动 C.向左运动

D.无法确定

3.A

4.(四川省仁寿县城区五校2012届高三(上)第三次月考联考理综卷)物体在恒定的合力作用下tEtEEt内做的,设合力在时间做直线运动,在时间增加到内动能由零增大到,在时间2 内动能由112111WItWI,则(,冲量为,冲量为,在时间)内做的功是功为22112I IWWIIWWIIWWIIWW,=. C,> ,<

5.现代采煤方法中,有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下,水流从高压水枪中射出,喷射速度很大,水流能将煤层击碎是因为水流()

A.有很大的动能 B.有很大的动量

C.和煤层接触时有很大的动量变化 D.和煤层接触时单位面积上的动量变化率很大5.D

BAB沿水平方向射入木块后留在木块6.如图所示,木块与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短.关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正

确的是()

①子弹射入木块的过程中系统动量守恒

②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒

③木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒

④木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒

A.①③ B.②③ C.①④ D.②④

6.C

M的7.(北京市第六十六中学2012届高三上学期期中考试)如图所示,在光滑水平面上有一质量为m的子弹以水木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为v击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。木块自被子弹击中前到第一次回平速度0到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为)

2MmvMmv00Mvmv 2. D. B2.A. C00

M?mM?m7.A

M的木块静止在光滑水平面上,2012届高三尖子生综合素质展示物理试卷)质量为8.(北京市顺义区ms后,子弹与木块以共同速度运动,子弹射入一颗质量为的子弹,以水平速度击中木块,木块滑行距离d。为表示该过程,甲、乙两同学分别画出了如图所示的示意图。对于甲、乙两图

的分析,木块的深度为下列说法中正确的是()

A.不论速度、质量大小关系如何,均是甲图正确

.不论速度、质量大小关系如何,均是乙图正确B.

C.当子弹速度较大时甲图正确,当子弹速度较小时乙图正确

MmMm时乙图正确><时,甲图正确,当D.当

8.B

m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,(浙江省嘉兴一中2012届高三摸底考试)质量为9.m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示。则()有一轻弹簧固定其上,

另一质量也为

A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,系统动量不守恒

B.当两物块相距最近时,甲物块的速率为零

C.当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0

D.甲物块的速率可能达到5m/s

9.C

·m/s的物体,它的动量的变化率2 2012(甘肃省靖远一中、中恒学校届高三联考)质量2, kg

为5 kg10.)且保持不变。则下列说法正确的是(

A.该物体一定做匀速运动

B.该物体一定做匀变速直线运动

C.该物体在任意相等的时间内所受合外力的冲量一定相同

2 0.4 m/s.无论物体运动轨迹如何,它的加速度一定是D10.CD

的静止2kg4m /s的速度与质量为(云南省昆明八中2012届高三期中考试)质量为1kg的小球以11.?vv?)和,下面哪些是可能正确的(小球正碰,关于碰后的速度

214????m?v/s?vvm/,svs?2.5??1m/.A . B12123

?????0.5m/sv/sv?3m/s,vm/?1ms,v?3.. D C112211.A B

12.(广西南宁二中2012届高三上学期12月月考理综卷)如图所示,在光滑水平面上,质量为m的1m的小球B通过轻弹簧相连并处于静止状态,弹簧处于自然伸长状态;质量为A小球和质量为m的小球3v沿AB连线向右匀速运动,并与小球A发生弹性碰撞。以初速度C在小球B 的右侧某位置固定一块弹性挡0板(图中未画出),当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走。不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,小球B与挡板的碰撞时间极短,碰后小球B的速度大小不变,但方向相反。则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值E )可

能是(m

12.BC

A、B用轻质弹簧相连静止在光滑届高三月考理综卷)如图所示,两物体201213.(重庆市重庆八中A、BF、FA、B同时由静止开始运动,在运动水平面上,现同时对两物体施加等大反向的水平恒力,使21A、B两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是(弹簧不超过其弹性限度)(过程中,

对)

A.动量始终守恒

B.机械能不断增加

C.当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大

F、FA、B两物速度为零的大小相等时,D.当弹簧弹力的大小与2113.AC

AB处、.(北京市第六十六中学2012届高三上学期期中考试)如图所示,质量相同的两个小物体14ABAB都运动无初速地自由下落,最后于同一高度。现使、沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使AB两物体(、)到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中,

A.所受重力的冲量相同 B.所受重力做的功相同

C.所受合力的冲量相同D.所受合力做的功相同

14.BD

MB静止于届高三上学期第四次模拟考试)如图所示,质量的长木板=2kg(甘肃省陇东中学22.2012BBA(可视为质点)质量为。现有一小物体光滑水平面上,的右端距离挡板的右边放有竖直固定挡板,S mvBAB=ABB,0.2,始终未滑离μB=6m/s=1kg,以初速度从的左端水平滑上。已知与间的动摩擦因数0ABB与挡板的碰撞时间极短,碰后以原速率弹回。求:已相对静止,和与竖

直挡板碰前

B与挡板相碰时的速度大小;)(1S的最短距离;)(2BL至少要多长(保留2位小数)的长度。(3)木板BvmvM+mvv=2m/s. (1)设与挡板相碰时的速度大小为,求出,由动量守恒定律得)=22.解析:(1110?mg2m/s1??a SBBBSA,所以刚好共速时距离最短,由牛顿第二定律,与到达挡板(2)的加速度M2as=v/2。的最短距离为=2m1LBABA、B滑上,根据动能定理,有至与挡

板相碰过程中,间的相对位移为(3)11122?v)?(m?M?mgLmvL?6m10122;解得1

2、甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为6m/s.甲车上有质量为m=1kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg,乙和他的车总质量为

M2=30kg。现为避免相撞,甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞,试求此时:

(1)两车的速度各为多少?(2)甲总共抛出了多少个小球?

2.分析与解:甲、乙两小孩依在抛球的时候是“一分为二”的过程,接球的过程是“合二为一”的过程。

(1)甲、乙两小孩及两车组成的系统总动量沿甲车的运动方向,甲不断抛球、乙接球后,当甲和小车与乙和小车具有共同速度时,可保证刚好不撞。设共同速度为V,则: M1V1-M2V1=(M1+M2)V

M?M2021V??6m/s?1.V?5m/s1M?M8021)这一过程中乙小孩及时的动量变化为

(2:=225)1.530×6P=30×-(-()m/skg·△)m/skg·(1=151.5×-1P1=16.5×△每一

个小球被乙接收后,到最终的动量弯化为

225?P)15(个??N?15?P故小球个数为1,在木板的上面有两块质量均C是放在光

滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m3.如图11所示,两木块同时以方向水平、BB,它

们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止,A为m的小木块A和B始终未滑离木板。求:

2V0在木板上滑动,木板足够长,A、向右的初速度V0和B所发生的位移;)木块B从刚开始

运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块(1 A在整个过程中的最小速度。(2)木块2V0

V0

动,后做匀A先做匀减速直线运.分析与解:(1)木块3B

A C动;木板B一直做匀减速直线运加速

直线运动;木块C

三、C做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到A、B者组成的系C三A、B、者的速度相等

为止,设为V1。对11 图统,由动量守恒定律得:Vm)m?3?mV?2mV?(m100

V1=0.6V0

解得:运用动能定理,有:对木块B1122?)V?m(2mV??mgs0122

2?)/(50g:s?91V解得0,由牛顿第二定律:V′,所用时间为t(2)设木块A在整个过程中的

最小速度为??gma??mg/, 对木块A:1??3/g3m??a22mg/,

对木板C:2 A的速度最小,因此有:与木板当木块AC的速度相等时,木块??t3)g?V/gt?(20 ?)/(5g?t3V0解得/.5V/?Vat?V2?010在整个过程中的最小速度为:木块A,中途脱节,司机发觉

时,机车的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为Mm4.总质量为所示。设运动

的阻力与质量成正比,机车的的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力,如图13已行驶L 牵引

力是恒定的。当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?4.分析与解:此题用动能定理求

解比用运动学、牛顿第二定律求解简便。对车头,脱钩后的全过程用动能定理得:

12V)m??(M?)(FL?kM?mgS012对车尾,脱钩后用动能定理得:12mV??kmgS?022

SS???S F=kMg

而,由于原来列车是匀速前进的,所以21.

ML??S m?M。由以上方程解得、AB的右端,A(A视质点)位于5.如图14所示,

在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A粘在一起运动,和C与C发生正碰。碰

后BC的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C,BB、刚移动到AC发生正碰到C的右

端面未掉下。试问:从B、C上滑行,A与C有摩擦力。已知A滑到在C所走过的距离是板长

度的多少倍?C右端期间,CA 的共同与B、C碰撞前,A、B、C的质量均为m。B5.分析与

解:设AC B

成的系统,由构。对B、C速度为V0,碰撞后B与C的共同速度为V1 mV0=2mV1 动量

守恒定律得:14

图系成的B、C构滑至C的右端时,三者的共同速度为V2。对A、设A 统,由动量守恒定律

得:2mV0=3mV2

:可得恒定律公式和能量守热动摩擦因数为μ,则据摩擦生与设C的长度为L,AC的

111222?mV?..2mV3?Q?mVmgL?210222构成的系统据动能定理可得:C,则对B、移

至C的右端时C所走过的距离为S设从发生碰撞到A1122?V)?(2m)mgS?(2mV1222

7S?3L由以上各式解得.

,C1/4圆弧槽,上表面粗糙,在其左端有一光滑的13所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B如图V0以初速静止在水平面上。现有滑块A与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C。点最高滑离B,确好能到达C的从右端滑上B,并以1/2 V0V

因摩擦B上表面的动C、B、的质量均为m,试求:(1)木板AA B C 的速CA)当滑离C时,1/4圆弧槽C的半径R;(3素μ;(2)度。13 图

组成的系统动量守恒,与BC与BC整体发生作用,由于水平面光滑,A1)当A在B上滑动时,A(7.VV00?2mVmV?mV?11042得2分)(1分),(?mgLQ?1内能,,(中减小量等于滑动过程产生的)分系统动能的2225VV111V??????2?0002mm???E?mV?????

0K4222216Lg????得分),(1 分)(1

A,由于水平面光滑,分离,A与C发生作用,设到达最高点时速度相等为V2与(2)当A滑上C,BC3VV00?VVm?mm)??mV(21282分)得2组成的系统动量守恒,C ,(与

??200mgR?mV2m??m????224222????分)2(组成的系221VV11????

统机械能守恒,C与A.

2V0?R64g得1分)(组成的系统动量守恒,与CC的速度为VC,A滑下3)当AC时,设A的速度为VA,(V0mV?m?mV?mV CA12分)(1 ,

22VV1111????2200mV??mVm?m????CA224222???? 2分)组成的系统动能守恒,(A与C V02 2VC = 分)(得

HB物块于、B用轻质弹簧相连接,只用手托着(13分)如图所示,将质量均为m厚度不计的两物块A8.物块着地时解除弹簧锁定,,BA、B 高处,A在弹簧弹力的作用下处于静止,将弹簧锁定.现由静止释放物块恰B物块运动的速度为υ0,且B且物块的速度立即变为0,在随后的过程中当弹簧恢复到原长时A 能离开地面但不继续上升.已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同.;时的速度υ1)B物块着地后,A向上运动过程中合外力为0(1

A

物块运过程中,A物块恰能离开地面但不继续上升的2)B物块着地到B(A

Δx;动的位移此时两物块,使得弹簧竖直并处于原长状态,3)第二次用手拿着A、B(BB物块着地后,B,然后由静止同时释放A、B物块B离地面的距离也为H度速地时A的.求第二

次释放A、B后,B刚要离0速度同样立即变为H .υ2

υ,由机械能守恒定律有:A)设、B下落H过程时速度为8.(13分) (112mv2mgH?22分)(1 (A做的总功为零.1分)AB着地后,和弹簧相互作用至A上升到合外力为0的过程中,

弹簧对1122mv0?mv?122即分)(1gH2v?分)解得:(11 A

A

x

υ2 υ1BB A

A

x

x A

H

原BBB.

物块刚着地解除弹簧锁定时,弹,B2)B物块恰能离开地面时,弹簧处于伸长状态,弹力大小等于mg(1.(因此,两次弹簧形变量相同,则这两次弹簧弹性势能相同,设为EP簧处于压缩状态,弹力大小等于mg.分)0.B物块恰能离开地面但不继续上升,此时A物块速度为又A 物块和弹簧组成的系统机械能守恒B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中,从12Ex??mg?E?mv P1P2分)(2 分)=H(1得Δx1xx??2(3分))弹簧形变量(1 物块组成的系统机械能守恒第一次从B物块着地到弹簧恢复原长过程中,弹簧和

A1122mv??mgxE?mv0P122分)(1gH2v?系统的速度为、B均做自由落体运动,由机械能守恒得刚着地时A、第二次释放A、B后,AB1 1分)(物块组成的系统机械能守恒B物块着地到刚要离地过程中,弹簧和A从B1122E??mvmv?mgx P1222分)(12v?2gH?v02(1分)联立以上各式得9.(重庆市2008届直属重点中学第2次联考)如图所示,质量为m=1kg的滑块,以υ0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,若小车质量M=4kg,平板

动量守恒定律典型例题解析

动量守恒定律·典型例题解析 【例1】 如图52-1所示,在光滑的水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1追逐质量为m 2,速度为v 2的小球,追及并发生相碰后速度分别为v 1′和v 2′,将两个小球作为系统,试根据牛顿运动定律推导出动量守恒定律. 解析:在两球相互作用过程中,根据牛顿第二定律,对小球1有:F ==,对有′==.由牛顿第三定律得=m a m m F m a m F 1112222????v t v t 12 -F ′,所以F ·Δt =-F ′·Δt ,m 1Δv 1=-m 2Δv 2,即m 1( v 1′-v 1)=-m 2(v 2′-v 2),整理后得:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+ m 2v 2′,这表明以两小球为系统,系统所受的合外力为零时,系统的总动量守恒. 点拨:动量守恒定律和牛顿运动定律是一致的,当系统内受力情况不明,或相互作用力为变力时,用牛顿运动定律求解很繁杂,而动量定理只管发生相互作用前、后的状态,不必过问相互作用的细节,因而避免了直接运用牛顿运动定律解题的困难,使问题简化. 【例2】 把一支枪水平地固定在光滑水平面上的小车上,当枪发射出一颗子弹时,下列说法正确的是 [ ] A .枪和子弹组成的系统动量守恒 B .枪和车组成的系统动量守恒 C .子弹、枪、小车这三者组成的系统动量守恒 D .子弹的动量变化与枪和车的动量变化相同 解析:正确答案为C 点拨:在发射子弹时,子弹与枪之间,枪与车之间都存在相互作用力,所以将枪和子弹作为系统,或枪和车作为系统,系统所受的合外力均不为零,系统的动量不守恒,当将三者作为系统时,系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,这时子弹的动量变化与枪和车的动量变化大小相等,方向相反.可见,系统的动量是否守恒,与系统的选取直接相关. 【例3】 如图52-2所示,设车厢的长度为l ,质量为M ,静止于光滑的水平面上,车厢内有一质量为m 的物体以初速度v 0向右运动,与车厢壁来

动量守恒定律经典习题(带答案)

动量守恒定律习题(带答案)(基础、典型) 例1、质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落,正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有砂子,车与砂的总质量为 4kg,地面光滑,则车后来的速度为多少? 例2、质量为1kg的滑块以4m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上的质量为3kg的小车,最后以共同速度运动,滑块与车的摩擦系数为0.2,则此过程经历的时间为多少? 例3、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时,炸裂成质量比为3:2的两小块,质量大的以100m/s的速度反向飞行,求两块落地 点的距离。(g取10m/s2) 例4、如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。设 小车足够长,求: (1)木块和小车相对静止时小车的速度。 (2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。 (3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。 例5、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他所乘的冰车的质量共为30kg,乙和他所乘的冰车的质量也为30kg。游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和甲一起以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向乙,箱子滑到乙处,乙迅速将它抓住。若不计冰面的摩擦,甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞? 答案:1.

h b 分析:以物体和车做为研究对象,受力情况如图所示。 在物体落入车的过程中,物体与车接触瞬间竖直方向具有较大的动量,落入车后,竖直方向上的动量减为0,由动量定理可知,车给重物的作用力远大于物体的重力。因此地面给车的支持力远大于车与重物的重力之和。 系统所受合外力不为零,系统总动量不守恒。但在水平方向系统不受外力作用,所以系统水平方向动量守恒。以车的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得: 车 重物初:v 0=5m/s 0末:v v ?Mv 0=(M+m)v ?s m v m N M v /454 14 0=?+=+= 即为所求。 2、分析:以滑块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统总动量守恒。 以滑块的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得 滑块 小车初:v 0=4m/s 0末:v v ?mv 0=(M+m)v ?s m v m M M v /143 11 0=?+=+= 再以滑块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得 ΣF=-ft=mv-mv 0 ?s g v v t 5.110 2.0) 41(0=?--=-=μf=μmg 即为所求。 3、分析:手榴弹在高空飞行炸裂成两块,以其为研究对象,系统合外力不为零,总动量不守恒。但手榴弹在爆炸时对两小块的作用力远大于自身的重力,且水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,以初速度方向为正。 由已知条件:m 1:m 2=3:2 m 1 m 2 初:v 0=10m/s v 0=10m/s

最新物理动量守恒定律练习题20篇

最新物理动量守恒定律练习题20篇 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以v0=9m/s的速度向左运动,与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求: (1)A球与B球碰撞中损耗的机械能; (2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能; (3)在以后的运动过程中B球的最小速度. 【答案】(1);(2);(3)零. 【解析】 试题分析:(1)A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有: 碰后A、B的共同速度 损失的机械能 (2)A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,机械能守恒,三者速度相同时,弹簧的弹性势能最大 根据动量守恒定律有: 三者共同速度 最大弹性势能 (3)三者第一次有共同速度时,弹簧处于伸长状态,A、B在前,C在后.此后C向左加速,A、B的加速度沿杆向右,直到弹簧恢复原长,故A、B继续向左减速,若能减速到零则再向右加速. 弹簧第一次恢复原长时,取向左为正方向,根据动量守恒定律有: 根据机械能守恒定律: 此时A、B的速度,C的速度

可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的 ,故B 的最小速度为零 . 考点:动量守恒定律的应用,弹性碰撞和完全非弹性碰撞. 【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞,碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能.当B 、C 速度相等时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能.弹簧第一次恢复原长时,由系统的动量守恒和能量守恒结合解答 2.如图:竖直面内固定的绝缘轨道abc ,由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成,O 点是圆弧段的圆心,Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场,Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ,ef 与Oc 交于c 点,ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场.质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点,质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动,P 、Q 碰撞时间极短,碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回.已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可视为质点,Q 的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g =10 m/s 2.求: (1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ; (2)当β=53°时,物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场,求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1; (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时,要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t 及对应的β值. 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解:(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v ',Q 碰后的速度为2v

高中物理动量守恒定律练习题

一、系统、内力和外力┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.系统:相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。 2.内力:系统内部物体间的相互作用力。 3.外力:系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。 [说明] 1.系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。 2.组成系统的各物体之间的力是内力,将系统看作一个整体,系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。 ①[填一填]如图,公路上有三辆车发生了追尾事故,如果把前面两辆车看作一个系统,则前面两辆车之间的撞击力是________,最后一辆车对前面两辆车的撞击力是________(均填“内力”或“外力”)。 答案:内力外力 二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=或m1v1+m2v2=。 3.适用条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4.动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 [注意] 1.系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。

2.动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变,而不是系统内各物体的动量不变。 ②[判一判] 1.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒(×) 2.两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒(√) 3.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零(√) 1.对动量守恒定律条件的理解 (1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。 (2)系统受外力作用,但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。 (3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒。例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力可以忽略不计,系统的动量近似守恒。 (4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。 2.关于内力和外力的两点提醒 (1)系统内物体间的相互作用力称为内力,内力会改变系统内单个物体的动量,但不会改变系统的总动量。 (2)系统的动量是否守恒,与系统的选取有关。分析问题时,要注意分清研究的系统,系统的内力和外力,这是正确判断系统动量是否守恒的关键。 [典型例题] 例 1.[多选]如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是() A.两手同时放开后,系统总动量始终为零

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

验证动量守恒定律 由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单 位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。 在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m1?OP=m1?OM+m2?(O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1?OP=m1?OM+m2?ON,两个小球的直径也不需测量 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得小l车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面,米尺的零点与O 点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为______cm. (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:

四动量守恒定律练习题及答案

四 动量守恒定律 姓名 一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的) 1.在下列几种现象中,动量守恒的有( ) A .原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统 B .运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和球为一系统 C .从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统 D .光滑水平面上放一斜面,斜面光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统 2.两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A .一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B .一物体受的冲量与另一物体所受冲量相同 C .两个物体的动量变化总是大小相等,方向相反 D .系统总动量的变化为零 3.砂子总质量为M 的小车,在光滑水平地面上匀速运动,速度为v 0,在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,砂子漏掉后小车的速度应为 ( ) A .v 0 B .m M Mv -0 A .m M mv -0 A .M v m M 0)(- 、B 两个相互作用的物体,在相互作用的过程中合外力为0,则下述说法中正确的是( ) A .A 的动量变大, B 的动量一定变大 B .A 的动量变大,B 的动量一定变小 C .A 与B 的动量变化相等 D .A 与B 受到的冲量大小相等 5.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射子弹时,关于枪、子弹、车的下列说法正确的有( ) A. 枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C .枪、弹、车组成的系统动量守恒 D .若忽略不计弹和枪筒之间的摩擦,枪、车组成的系统动量守恒 6.两球相向运动,发生正碰,碰撞后两球均静止,于是可以判定,在碰撞以前( ) A .两球的质量相等 B .两球的速度大小相同 C .两球的动量大小相等 D .以上都不能断定 7.一只小船静止在水面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,以下说法正确的是( ) A .人在小船上行走,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以 人向前运动得快,小船后退得慢 B .人在小船上行走时,人的质量比船的质量小,它们受到的 冲量大小是一样的,所以人向前运动得快,船后退得慢 C .当人停止走动时,因为小船惯性大,所以小船要继续后退 D .当人停止走动时,因为总动量守恒,所以小船也停止后退 8.如图所示,在光滑水平面上有一静止的小车,用线系一小球, 将球拉开后放开,球放开时小车保持静止状态,当小球落下以后 与固定在小车上的油泥沾在一起,则从此以后,关于小车的运动状态是 ( ) A .静止不动 B .向右运动 C .向左运动 D .无法判断 *9.木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a 紧靠在墙壁上,在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是( ) A .a 尚未离开墙壁前,a 和b 系统的动量守恒 B .a 尚未离开墙壁前,a 与b 系统的动量不守恒 C .a 离开墙后,a 、b 系统动量守恒 D .a 离开墙后,a 、b 系统动量不守恒 *10.向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向 时,物体炸裂为a,b 两块.若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向则 ( ) A .b 的速度方向一定与原速度方向相反 B .从炸裂到落地这段时间里,a 飞行的水平距离一定比b 的大

动量定理与动量守恒定律·典型例题解析

动量定理与动量守恒定律·典型例题解析 【例1】 在光滑的水平面上有一质量为2m 的盒子,盒子中间有一质量为m 的物体,如图55-1所示.物体与盒底间的动摩擦因数为μ现给物体以水平速度v 0向右运动,当它刚好与盒子右壁相碰时,速度减为 v 02 ,物体与盒子右壁相碰后即粘在右壁上,求: (1)物体在盒内滑行的时间; (2)物体与盒子右壁相碰过程中对盒子的冲量. 解析:(1)对物体在盒内滑行的时间内应用动量定理得:-μmgt = m mv t 0·-,=v v g 0022 (2)物体与盒子右壁相碰前及相碰过程中系统的总动量都守恒,设碰 撞前瞬时盒子的速度为,则:=+=+.解得=,=.所以碰撞过程中物体给盒子的冲量由动量定理得=-=,方向向右. v mv m v 22mv (m 2m)v v v I 2mv 2mv mv /61001212210v v 0043 点拨:分清不同的物理过程所遵循的相应物理规律是解题的关键. 【例2】 如图55-2所示,质量均为M 的小车A 、B ,B 车上 挂有质量为的金属球,球相对车静止,若两车以相等的速率M 4 C C B 1.8m/s 在光滑的水平面上相向运动,相碰后连在一起,则碰撞刚结束时小车的速度多大?C 球摆到最高点时C 球的速度多大? 解析:两车相碰过程由于作用时间很短,C 球没有参与两车在水平方向的相互作用.对两车组成的系统,由动量守恒定律得(以向左为正):Mv -Mv =

2Mv 1两车相碰后速度v 1=0,这时C 球的速度仍为v ,向左,接着C 球向左上方摆动与两车发生相互作用,到达最高点时和两车 具有共同的速度,对和两车组成的系统,水平方向动量守恒,=++,解得==,方向向左.v C v (M M )v v v 0.2m /s 222M M 4419 点拨:两车相碰的过程,由于作用时间很短,可认为各物都没有发生位移,因而C 球的悬线不偏离竖直方向,不可能跟B 车发生水平方向的相互作用.在C 球上摆的过程中,作用时间较长,悬线偏离竖直方向,与两车发生相互作用使两车在水平方向的动量改变,这时只有将C 球和两车作为系统,水平方向的总动量才守恒. 【例3】 如图55-3所示,质量为m 的人站在质量为M 的小车的右端,处于静止状态.已知车的长度为L ,则当人走到小车的左端时,小车将沿光滑的水平面向右移动多少距离? 点拨:将人和车作为系统,动量守恒,设车向右移动的距离为s ,则人向左移动的距离为L -s ,取向右为正方向,根据动量守恒定律可得M ·s -m(L -s)=0,从而可解得s .注意在用位移表示动量守恒时,各位移都是相对地面的,并在选定正方向后位移有正、负之分. 参考答案 例例跟踪反馈...;;.×·3 m M +m L 4 M +m M H [] 1 C 2h 300v 49.110N s 04M m M 【例4】 如图55-4所示,气球的质量为M 离地的高度为H ,在气球下方有一质量为m 的人拉住系在气球上不计质量的软绳,人和气球恰悬浮在空中处于静止状态,现人沿软绳下滑到达地面时软绳的下端恰离开地面,求软绳的长度.

动量及动量守恒定律全章典型习题精讲

动量及动量守恒定律全章典型习题精讲

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动量及动量守恒定律全章典型习题精讲 一.学法指导: 动量这部分内容,本身并不复杂,主要有冲量和动量这两个概念,还有动量定理和动量守恒定律这两个重要规律.动量定理是对一个物体说的,它受到合外力的冲量等于该物体动量的增量.动量守恒定律是对相互作用的系统而言的,在系统不受外力作用的情况下,系统的总动量守 本章的难点主要在于冲量和动量都是矢量,矢量的运算比起标量的运算来要困难得多.我们中学阶段目前只要求计算同一直线上的动量问题,对于同一直线上的动量,可以用正负号表示方向,从而把矢量运算转化为代数运算. 这部分内容的另一个难点是涉及到相互作用的系统内物体的动量和机械能的综合问题,为此,我们在学习时要把动量这部分内容与机械能部分联系起来.下面三个方面的问题是我们学习中要重点理解和掌握的. 1、4个重要的物理概念,即冲量、动量、功和动能,下面把它们归纳、整理、比较如下: (1)冲量和功,都是“力”的,要注意是哪个力的冲量,哪个力做的功. 动量和动能,都是“物体”的,要注意是哪个物体的动量、哪个物体的动能. (2)冲量和功,都是“过程量”,与某一段过程相对应.要注意是哪个过程的冲量,是哪个过程中做的功. 动量和动能,都是“状态量”,与某一时刻相对应.要注意是哪个时刻的动量或动能,过程量是不能与状态量划等号的,即决不能说某力的冲量等于某时刻的动量,或说某个功等于某时刻的动能.动量定理和动能定理都是“过程关系”,它们说的是在某段过程中,物体受到的合外力的冲量或做的功,等于物体动量或动能的增量,这里“增量”又叫“变化量”,是相应过程的“始”、“末”两个状态量的差值,表示的还是某一段过程的状态的变化 此外,还有一点要注意,那就是这些物理量与参考系的关系.由于位移和速度都是与参考系有关的物理量,因此动量、功、动能都是与参考系有关的物理量,只有冲量与参考系无关.凡没有提到参考系的问题,都是以地面为参考系的. 2、两个守恒定律是物理学中的重要物理规律,下面把有关两个守恒定律的问题整理列表如下:

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m 的物块B ,B 的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B 平衡时,弹簧的压缩量为x 0,O 点为弹簧的原长位置.在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A ,距物块B 为3x 0,现让A 从静止开始沿斜面下滑,A 与B 相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到O 点(A 、B 均视为质点),重力加速度为g .求: (1)A 、B 相碰后瞬间的共同速度的大小; (2)A 、B 相碰前弹簧具有的弹性势能; (3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R =x 0的半圆轨道PQ ,圆弧轨道与斜面相切 于最高点P ,现让物块A 以初速度v 从P 点沿斜面下滑,与B 碰后返回到P 点还具有向上的速度,则v 至少为多大时物块A 能沿圆弧轨道运动到Q 点.(计算结果可用根式表示) 【答案】20132v gx =01 4 P E mgx =0(2043)v gx =+【解析】 试题分析:(1)A 与B 球碰撞前后,A 球的速度分别是v 1和v 2,因A 球滑下过程中,机械能守恒,有: mg (3x 0)sin30°= 1 2 mv 12 解得:103v gx = 又因A 与B 球碰撞过程中,动量守恒,有:mv 1=2mv 2…② 联立①②得:21011 322 v v gx == (2)碰后,A 、B 和弹簧组成的系统在运动过程中,机械能守恒. 则有:E P + 1 2 ?2mv 22=0+2mg?x 0sin30° 解得:E P =2mg?x 0sin30°? 1 2?2mv 22=mgx 0?34 mgx 0=14mgx 0…③ (3)设物块在最高点C 的速度是v C ,

高中物理动量守恒定律基础练习题及解析

高中物理动量守恒定律基础练习题及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v 向右匀速运动.已知木箱的质量为m ,人与车的总质量为2m ,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞,反弹回来后被小明接住.求: (1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v 1的大小; (2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v 2的大小. 【答案】①2v ;②23 v 【解析】 试题分析:①取向左为正方向,由动量守恒定律有:0=2mv 1-mv 得12v v = ②小明接木箱的过程中动量守恒,有mv+2mv 1=(m+2m )v 2 解得223 v v = 考点:动量守恒定律 2.如图所示,质量为M =2kg 的小车静止在光滑的水平地面上,其AB 部分为半径R =0.3m 的光滑 1 4 圆孤,BC 部分水平粗糙,BC 长为L =0.6m 。一可看做质点的小物块从A 点由静止释放,滑到C 点刚好相对小车停止。已知小物块质量m =1kg ,取g =10m/s 2。求: (1)小物块与小车BC 部分间的动摩擦因数; (2)小物块从A 滑到C 的过程中,小车获得的最大速度。 【答案】(1)0.5(2)1m/s 【解析】 【详解】 解:(1) 小物块滑到C 点的过程中,系统水平方向动量守恒则有:()0M m v += 所以滑到C 点时小物块与小车速度都为0 由能量守恒得: mgR mgL μ= 解得:0.5R L μ= =

(2)小物块滑到B 位置时速度最大,设为1v ,此时小车获得的速度也最大,设为2v 由动量守恒得 :12mv Mv = 由能量守恒得 :221211 22 mgR mv Mv =+ 联立解得: 21/ v m s = 3.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】 试题分析:(1)设分离时A 、B 的速度分别为A v 、B v , 小滑块B 冲上斜面轨道过程中,由动能定理有:2 cos 1sin 2 B B B B m gh m gh m v θμθ+?= ① (3分) 代入已知数据解得:6/B v m s = ② (2分) (2)由动量守恒定律得:0()A B A A B B m m v m v m v +=+ ③ (3分) 解得:2/A v m s = (2分) 由能量守恒得: 222 0111()222 A B P A A B B m m v E m v m v ++=+ ④ (4分) 解得:0.6P E J = ⑤ (2分) 考点:本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律. 4.如图所示,光滑水平面上有两辆车,甲车上面有发射装置,甲车连同发射装置质量M 1=1 kg ,车上另有一个质量为m =0.2 kg 的小球,甲车静止在水平面上,乙车以v 0=8 m/s

典型例题动量守恒考试

【典例1】如图所示,A 、B 两物体质量 之比mA ∶mB =3∶2,原来静止在平板小 车C 上,A 、B 间有一根被压缩的弹簧, 地面光滑,当弹簧突然释放后,则( ) A.若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A 、B 组成的系统的动量守恒 B.若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A 、B 、C 组成的系统的动量守恒 C.若A 、B 所受的摩擦力大小相等,A 、B 组成的系统的动量守恒 D.若A 、B 所受的摩擦力大小相等,A ,B 、C 组成的系统的动量守恒 选B 、C 、D 】(2012·福建高考)如图, 质量为M 的小船在静止水面上以速率v0 向右匀速行驶,一质量为m 的救生员站 在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( ) 【典例2】如图,A 、B 、C 三个木块的质量均为m 。置于光滑的水平面上,B 、C 之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连,使弹簧不能伸展,以至于B 、C 可视为一个整体,现让A 以初速度v0沿B 、C 的连线方向朝B 运动,与B 相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C 与A 、B 分离,已知C 离开弹簧后的速度恰为v0,求弹簧释放的势能。 解析】设碰后A 、B 和C 的共同速度大小为v ,由动量守恒有, 3mv=mv0 ① 设C 离开弹簧时,A 、B 的速度大小为v1,由动量守恒有, 3mv=2mv1+mv0 ② 设弹簧的弹性势能为Ep ,从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒,有 ③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为: 答案: A B C ()00 m v v v v M '=++,2 1mv 3()()222p 101113m v E 2m v mv 222=++

动量守恒定律及其应用·典型例题精析

动量守恒定律及其应用·典型例题精析 [例题1]平静的湖面上浮着一只长l=6m,质量为550 kg的船,船头上站着一质量为m=50 kg的人,开始时,人和船均处于静止.若船行进时阻力很小,问当人从船头走到船尾时,船将行进多远? [思路点拨]以人和船组成的系统为研究对象.因船行进时阻力很小,船及人所受重力与水对船的浮力平衡,可以认为人在船上行走时系统动量守恒,开始时人和船都停止,系统总动量为零,当人在船上走动时,无论人的速度如何,系统的总动量都保持为零不变. [解题过程]取人运动方向为正方向,设人对岸的速度为v,船对岸的速度为V,其方向与v相反,由动量守恒定律有 0=mv+(-MV). 解得两速度大小之比为

此结果对于人在船上行走过程的任一瞬时都成立. 取人在船上行走时任一极短时间Δt i,在此时间内人和船都可视为匀速运动,此时间内人和船相对地面移动的距离分别为ΔS mi=v iΔt i和ΔSM i=V iΔt i,由此有 这样人从船头走到船尾时,人和船相对地面移动的总距离分别为 S m=∑ΔS mi,S M=∑ΔS Mi. 由图中几何关系可知S m+S M=L.这样,人从船头走到船尾时,船行进的距离为 代入数据有 S M=0.5 m.

[小结]本题表明,在动量守恒条件得到满足的过程中,系统任一瞬时的总动量保持不变. [例题2]如图7-9示,物块A、B质量分别为m A、m B,用细绳连接,在水平恒力F的作用下A、B一起沿水平面做匀速直线运动,速度为v,如运动过程中,烧断细绳,仍保持力F大小方向不变,则当物块B停下来时,物块A的速度为多大? [思路点拨]以A和B组成的系统作为研究对象.绳子烧断前,A、B 一起做匀速直线运动,故系统所受外力和为零,水平方向系统所受外力计有拉力F,物块A受到地面的摩擦力f A,物体B受到地面的摩擦力f B,且F=f A +f B.绳烧断后,直到B停止运动前F与f A、f B均保持不变,故在此过程中系统所受外力和仍为零,系统总动量保持不变.所以此题可用动量守恒定律求解. [解题过程]取初速v的方向为正方向,设绳断后A、B的速度大小分别为v′A、v′B,由动量守恒定律有 (m A+m B)v=m A v′A+m B v′B.

高二物理 动量守恒定律的应用 典型例题解析

动量守恒定律的应用 典型例题解析 【例1】 如图53-1所示,质量相同的两木块从同一高度同时开始自由下落,至某一位置时A 被水平飞来的子弹击中(未穿出),则A 、B 两木块的落地时间t A 、t B 的比较,正确的是 [ ] A .t A =t B B .t A >t B C .t A <t B D .无法判断 解析:正确答案为B 点拨:子弹与木块A 作用过程中,在水平方向的总动量守恒,在竖直方向上由于满足子弹与木块作用力的冲量远大于重力的冲量,所以在竖直方向上总动量也守恒,取向下为正有:m A v A =(m A +m)v ′A y ,显 然′=<,即由于子弹的射入,使木块在极短的时间v y v v A A A A m m m A A 内竖直方向的速度由v A 减小到v ′A y ,因而使得它比木块 B 迟到达地面. 【例2】 A 、B 两辆车在光滑的水平面上相向滑行,A 车的总质量m A

=1000kg,B车的总质量m B=500kg,当各自从对方的侧旁相遇而过时,各自把m=50kg的重物转移到对方的车上,结果A车停止运动,B车以v B′=8.5m/s的速度继续按原方向前进,求A、B两车原来的速度大小. 解析:设A、B两车原来的速度大小为v A和v B,以B车的运动方向为正.对A、B两车这一系统,总动量守恒,m B v B-m A v A=m A·0+m B v B′,500v B -1000v A=500×8.5. 对B车(除要移动的50kg)和从A车上移入的重物为系统,总动量守恒(m B-m)v B-mv A=m B v B′,(500-50)v B-50v A=500×8.5.解得v A=0.5m/s,v B=9.5m/s. 点拨:应用动量守恒定律时,灵活地选取研究对象作为系统是解题必须具备的能力,本例若选取A车(不包括要移动的50kg)和从B车上移入的重物为系统,则有mv B-(m A-m)v A=0,50v B-(1000-50)v A=0,在这三次选取的系统中,只要选取三次中的任意两次便可得到问题的解.【例3】将质量为m的铅球以大小为v0,沿仰角为θ的方向抛入一个装着砂子的总质量为M的静止砂车中,如图53-2所示,设车与地面间的摩擦可忽略,则球落入砂车后,车的速度多大? 点拨:对铅球和砂车所组成的系统,在相互作用过程中,总动量不守恒,因为铅球进入砂车后竖直方向的动量减为零,但系统在水平方向不受外力作用,在水平方向总动量守恒.

物理动量守恒定律练习题20篇.docx

物理动量守恒定律练习题20 篇 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在图所示足够长的光滑水平面上,用质量分别为3kg 和1kg 的甲、乙两滑块,将仅与甲 拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态.乙的右侧有一挡板恢复原长时,甲的速度大小为 2m/s ,此时乙尚未与 P.现将两滑块由静止释放,当弹簧 P 相撞. ①求弹簧恢复原长时乙的速度大小; ②若乙与挡板P 碰撞反弹后,不能再与弹簧发生碰撞.求挡板P 对乙的冲量的最大值. 【答案】 v 乙=6m/s.I =8N 【解析】 【详解】 (1)当弹簧恢复原长时,设甲乙的速度分别为 左的方向为正方向,由动量守恒定律可得: 和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向 又知 联立以上方程可得,方向向右。 (2)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,则说明乙反弹的的速度最大为 由动量定理可得,挡板对乙滑块冲量的最大值为: 2.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、 C,三球的质量分别为m A=1kg、 m B=2kg、 m C=6kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于 静止, B、C 连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态, A 球以 v0=9m/s 的速度向左运动,与同 一杆上的 B 球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求: (1) A 球与 B 球碰撞中损耗的机械能; (2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能; (3)在以后的运动过程中 B 球的最小速度. 【答案】( 1);(2);(3)零. 【解析】 试题分析:( 1) A、 B 发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有:

碰后 A、 B 的共同速度 损失的机械能 (2) A、 B、C 系统所受合外力为零,动量守恒,机械能守恒,三者速度相同时,弹簧的弹性势能最大 根据动量守恒定律有: 三者共同速度 最大弹性势能 (3)三者第一次有共同速度时,弹簧处于伸长状态,速,A、 B 的加速度沿杆向右,直到弹簧恢复原长,故A、 B 在前, C 在后.此后C 向左加A、 B 继续向左减速,若能减速到零 则再向右加速. 弹簧第一次恢复原长时,取向左为正方向,根据动量守恒定律有: 根据机械能守恒定律: 此时 A、 B 的速度,C的速度 可知碰后A、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的,故 的最小速度为零. 考点:动量守恒定律的应用,弹性碰撞和完全非弹性碰撞. 【名师点睛】 A、 B 发生弹性碰撞,碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定 律和机械能守恒定律求出 A 球与 B 球碰撞中损耗的机械能.当B、C 速度相等时,弹簧伸 长量最大,弹性势能最大,结合B、 C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性 势能.弹簧第一次恢复原长时,由系统的动量守恒和能量守恒结合解答 B 3.如图甲所示,物块A、 B 的质量分别是m A=4.0kg 和m B=3.0kg .用轻弹簧拴接,放在光 滑的水平地面上,物块 B 右侧与竖直墙相接触.另有一物块 C 从 t=0 时以一定速度向右运动,在 t=4s 时与物块 A 相碰,并立即与 A 粘在一起不再分开,物块 C 的 v-t 图象如图乙所示.求:

动量守恒定律复习经典例题

1、两个物体作用时间极短,满足内力远大于外力,可以认为动量守恒。 碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。 【例1】质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。 点评:本题和上面分析的弹性碰撞基本相同,唯一的不同点仅在于重力势能代替了弹性势能。 2.子弹打木块类问题 【例3】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d。求木块对子弹的平均 阻力的大小和该过程中木块前进的距离。 点评:这个式子的物理意义是:f·d恰好等于系统动能的损失;根据能量守恒定律,系统动能的损失应该等于系统内能的增加;可见,即两物体由于相对运动而摩擦产生的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积(摩擦生热跟路径有关,所以这里应该用路程,而不是用位移)。 3.反冲问题 在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。可以把这类问题统称为反冲。 【例4】质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船 的右端,小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船 左端离岸多远?

4.爆炸类问题 【例5】抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时忽然炸成两块,其中大块质量300g 仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。 5.某一方向上的动量守恒 【例6】如图所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的小圆环,环上系一长为L 质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m的小球,现将绳拉直,且与AB平行,由静止释放小球,则当线绳与A B成θ角时,圆环移动的距离是多少? 点评:以动量守恒定律等知识为依托,考查动量守恒条件的理解与灵活运用能力 易出现的错误:(1)对动量守恒条件理解不深刻,对系统水平方向动量守恒感到怀疑,无法列出守恒方程.(2)找不出圆环与小球位移之和(L-L cosθ)。 6.物块与平板间的相对滑动 【例7】如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A 开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求: (1)A、B最后的速度大小和方向; (2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。

动量守恒定律例题doc

动量守恒定律的典型例题 【例1】把一支枪固定在小车上,小车放在光滑的水平桌面上.枪发射出一颗子弹.对于此过程,下列说法中正确的有哪些?[] A.枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.车、枪和子弹组成的系统动量守恒 D.车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒,因为子弹和枪筒之间有摩擦力.且摩擦力的冲量甚小 【例2】一个质量M=1kg的鸟在空中v0=6m/s沿水平方向飞行,离地面高度h=20m,忽被一颗质量m=20g 沿水平方向同向飞来的子弹击中,子弹速度v=300m/s,击中后子弹留在鸟体内,鸟立即死去,g=10m/s2.求:鸟被击中后经多少时间落地;鸟落地处离被击中处的水平距离. 【例3】一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进,途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩,若前部列车的质量为M,脱钩后牵引力不变,且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力,则当最后一节车厢滑行停止的时刻,前部列车的速度为[]

【例4】质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球.第二个小球的质量为m2=50g,速率v2=10cm/s.碰撞后,小球m2恰好停止.那么,碰撞后小球m1的速度是多大,方向如何? 【例5】甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车的总质量共为M=30kg,乙和他的冰车的总质量也是30kg.游戏时,甲推着一质量为m=15km的箱子,和他一起以大小为v0=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,箱子到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免和乙相碰. 【例6】两辆质量相同的小车A和B,置于光滑水平面上,一人站在A车上,两车均静止.若这个人从A 车跳到B车上,接着又跳回A车,仍与A车保持相对静止,则此时A车的速率[] A.等于零B.小于B车的速率 C.大于B车的速率D.等于B车的速率 【例7】甲、乙两船在平静的湖面上以相同的速度匀速航行,且甲船在前乙船在后.从甲船上以相对于甲船的速度v,水平向后方的乙船上抛一沙袋,其质量为m.设甲船和沙袋总质量为M,乙船的质量也为M.问抛掷沙袋后,甲、乙两船的速度变化多少? 【例8】小型迫击炮在总质量为1000kg的船上发射,炮弹的质量为2kg.若炮弹飞离炮口时相对于地面的速度为600m/s,且速度跟水平面成45°角,求发射炮弹后小船后退的速度? 【例9】两块厚度相同的木块A和B,并列紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为m A=2.0kg, m B=0.90kg.它们的下底面光滑,上表面粗糙.另有质量m C=0.10kg的铅块C(其长度可略去不计)以v C=10m/s 的速度恰好水平地滑到A的上表面(见图),由于摩擦,铅块最后停在本块B上,测得B、C的共同速度为v=0.50m/s,求 木块A的速度和铅块C离开A时的速度.

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