当前位置:文档之家› 动量守恒定律计算专题答案解析

动量守恒定律计算专题答案解析

动量守恒定律计算专题答案解析
动量守恒定律计算专题答案解析

动量守恒定律计算专题答案解析

动量守恒定律的综合应用1、质量为M、长为L的木块静止在光滑水平面上,现有一质量为m的子弹以水平初速度v0射入木块,穿出时子弹速度为v,求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。

动量守恒: mV0=Mv 木+mV

v木=(mV0-mV)/M

能量损失E=m(v0)2/2-M((mV0-mV)/M)2/2

2、如图所示,在竖直平面内,一质量为 M的木制小球(可视为质点)悬挂于 O 点,悬线长为 L.一质量为 m的子

弹以水平速度 v0射入木球且留在其中,子弹与木

球的相互作用时间极短,可忽略不计.

(1)求子弹和木球相互作用结束后的瞬间,它们共

同速度的大小;

(2)若子弹射入木球后,它们能在竖直平面内做圆周运动,v0 应为多大?

2

(1)由动量守恒 mv0=(m+M)v

所以 V=mv0(/m+M)

(2)设小球在竖直平面内做圆周运动时,通过最高点的最小速度为v′,

根据牛顿第二定律有 (m+M)g=(m+M)v′2/L

小球在竖直平面内做圆周运动的过程中机械能守恒,

取小球做圆周运动的最低点所在水平面为零势能平面,

所以(m+M)v2/2 =2(m+M)gL+ (m+M)v′2/2

解得 v0=(m+M)/m?5gL

即v0≥(m+M )/m ?5gL

3、如图所示,长为 L、质量为 M 的小船停在静水中,一个质量为 m 的人站在船头,若不计水的阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人相对地面的位移各是多少?

3

设某时刻人对地的速度为v人,船对地的速度为v船,取人行进的方向为正方向,

根据动量守恒定律有:m人v人-m船v船=0即v船:v人=v人: m船.

人的位移s人= v人t,船的位移s船= v船t,

所以船的位移与人的位移也与它们的质量成反比,

即s船: s人=m人: m船①

由图中可以看出:s船+s人=L②

由①②两式解得s人=L, s船=L

4

4、如图所示,在光滑的水平面上有两物体m1和 m2,其中 m2静止,m1以速度 v0向 m2运动并发生碰撞,设碰撞中机械能的损失可忽略不计.

求两物体的最终速度.并讨论以下三种情况,

①m1>>m2时,m1和 m2的速度分别是多少?

②m1=m2时,m1和 m2的速度分别是多少?

③m1<

m1、m2碰时动量守恒m1v0=m1v1+m2v2---①

弹性碰撞机械能守恒m1v02/2= m1v12/2+ m2v22/2---------②

由①②得:m1v02-m1v12=m2v22,即:v0+v1=v2-----③

由①③得:v1=(m1-m2)v0/(m1+m2)-----④

5

v2=2m1v0/(m1+m2)-----------⑤

讨论:①m1=m2时,v1=0,v2=v0两球交换速度

②m1>m2时,v1、v2与④⑤式相等v1>0,v2>0

③m1<m2时,v1、v2与④⑤式相等v1<0,v2>0

④m1<<m2时,v1=-v0、v2=0,m1反弹,m2不动

⑤m1>>m2时,v1=v、v2≈2v2,m1不受影响,m2碰后飞出去.

5、如图所示,一个质量为 m 的玩具青蛙,蹲在质量为 M 的小

6

车的细杆上,小车放在光滑的

水平桌面上.若车长为 L,细杆高为 h,且位于小车的中点,试求玩具青蛙至多以多大的水平

速度跳出,才能落到车面上?

7

8

6、如图所示,ABCD是由两部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,?

BCD是半径为R的半圆弧轨道,质量为M 的小物块,静止在AB轨道上,一颗质量为m子弹水平射入物块但未穿出,物块与子弹一起运动,恰能贴着轨道内侧通过最高点从D点飞出.取重力加速度g,求:

①物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道 B 点的速度;

②子弹击中物块前的速度;

③系统损失的机械能.

9

7、如图所示,木块 A 和 B 的质量分别为m1和m2,固定在轻质弹簧的两端,静止于光滑的水平面上.现给 A 以向右的水平速度 v0,问在两物体相互作用的过程中,什么时候弹性势能最大,其最大值为多少?求弹簧恢复原长时两物体的速度.

解:木块A、B 相互作用过程中,速度相等时弹簧的弹性势能最大,设共同速度的大小为v .

10

由动量守恒定律有m1v0=(m1+m2)v ①

木块A、B减少的动能转化为弹簧的弹性势能,有

E弹=-ΔE k=1

2

m1v 20-

1

2

(m1+m2)v2 ②

由①②式联立解得弹簧的弹性势能的最大值为:

E弹=m1m2v20

2m1+m2

.

8、如图所示,在光滑的水平面上有一静止的光滑曲面滑块,质量为 m2.现有一大小忽略不计的小球,质量为 m1,以速度 v0冲向滑块,并进入滑块的光滑轨道,设轨道足够高.求小球在轨道上能上升的最大高度.若 m2=m1,则两物体最后速度分别为多少?

11

12

解:小球和滑块具有相同速度时,小球的上升高度最大, 设共同速度的大小为v .由动量守恒定律有

m 1v 0=(m 1+m 2)v

设小球在轨道上能上升的最大高度为h .由于水平面光滑,故 小球和滑块组成的系统机械能守恒,以水平地面为零势能面,有

12

m 1v 20=1

2

(m 1+m 2)v 2+m 1gh ② 由①②式联立解得h =m 2v 202m 1+m 2g

.

9、如图所示,一大小可忽略不计、质量为 m1的小物体放在质量为 m2的长木板的左端,长木板放在光滑的水平面上.现让 m1获得向右的速度 v0,若小物体最终没有从长木板上滑落,两者间的动摩擦因数为μ.求长木板的长度至少是多少?

解:若使小物体不从长木板上滑落,则须小物体到达长木

13

板的右端时两者具有共同的速度.设共同速度的大小为v,长木板的长度为L,由动量守恒定律有

m1v0=(m1+m2)v

由能的转化和守恒定律知,由小物体和长木板组成的系统

减少的动能转化为内能,有

1 2m1v20-

1

2

(m1+m2)v2=μm1gL ②

由①②式联立解得L=m2v20

2μm1+m2g

.

14

10、如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为 R,MN 为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球 A 以某一速度冲进轨道,到

达半圆轨道最高点 M 时与静止于该处

的质量与 A 相同的小球 B 发生碰撞,

碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N 为 2R.重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求:

(1)黏合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t;

(2)小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小.

解:(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动,竖直方向分运动

为自由落体运动,有:①解得:②(2)设球A的质量为m,碰撞前速度大小为v1,把球A冲进轨道

最低点时的重力势能定为0,

15

由机械能守恒定律知:③

设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为V2,

由动量守恒定律知:mv1=2mv2④

飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有:2R=v2t ⑤

综合②③④⑤式得:⑥

11、如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车 C 的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块 A,其质量为mA=2 kg,在距车的水平面高 h=1.25 m 处由静止下滑,车 C 的质量为 mC =6 kg,在车 C 的左端有一个质量mB=2 kg 的滑块 B,滑块A与B 均可看做质点,滑块A与 B碰撞后黏合在一起共同运动,最终刚好没有从车C上滑出,已知滑块 A、B 与车 C的动摩擦因数均为μ=0.5,车 C 与水平地面的摩擦忽略不计.取 g=

10 m/s2.求:

16

(1)、滑块 A 滑到圆弧面末端时的速

度大小.

(2)、滑块 A 与 B 碰撞后瞬间的共同

速度的大小.

(3)、车 C 的最短长度.

解析:(1)设滑块A滑到圆弧未端时的速度大小为v1,

由机械能守恒定律有①(3分)

代入数据解得②(2分)

(2)设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B组成的系统动量守恒③(3分)

代入数据解得④(2分)

(3)设车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从车C上滑出,三者最终速度相同设为v3

根据动量守恒定律⑤(3分)

17

18

根据能量守恒定律⑥ (3分)

联立⑤⑥式代入数据解得

m ⑦ (2分)

12、如图所示,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 A 以初速度 v 0 沿 B 、C 的连线方向朝 B 运动,与B 相碰并黏合在一起.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 v 0.求弹簧释放的势能.

解:设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ,

由动量守恒得

C 离开弹簧时,A 、B 的速度大小为, 由动量守恒得

19

设弹簧的弹性势能为,从细线断开到C 与弹簧分开的过程中

机械能守恒:

由①②③式得弹簧所释放的势能为。

13、一质量为 2m 的物体 P 静止于光滑水平地面上,

其截面如

图所示.图中 ab 为粗糙的水平面,长度为 L;bc 为一光滑斜面,斜面和水平面通过与 ab 和 bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为 m 的木块以大小为 v0的水平初速度从 a 点向左运动,在斜面上上升的最大高度为 h,返回后再到达 a 点前与物体 P 相对静止.重力加速度为 g.求:(1)木块在 ab 段受到的摩擦力 f;

(2)木块最后距 a 点的距离 s.

解:(1)设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量守恒得:①由能量守恒得:②

由①②得:③

(2)木块返回与物体P第二次达到共同速度,全过程能量守恒得:④

20

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

动量守恒经典计算题

v1.0 可编辑可修改动量定理动量守恒练习 1.如图所示,足够长的光滑水平直导轨的间距为L,电阻不计,垂直导轨平面有磁感应强度为B的匀强磁场, 导轨上相隔一定距离放置两根长度均为L的金属棒,a棒质量为m,电阻为R,b棒质量为2m,电阻为2R。现 给a棒一个水平向右的初速度v0,求:(a棒在以后的运动过程中没有与b 棒发生碰撞) (1)b棒开始运动的方向; (2)当a棒的速度减少为v0/2时,b棒刚好碰到了障碍物,经过很短时间t0速度减为零(不反弹)。求b棒在碰撞前瞬间的速度大小和碰撞过程中障碍物对b棒的冲击力大小; (3)b棒碰到障碍物后,a棒继续滑行的距离. 2.如图,用两根等长的细线分别悬挂两个弹性球A、B,球A的质量为2m,球B的质量为9m,一颗质量为m的子弹以速度v o水平射入球A,并留在其中,子弹与球A作用时间极短;设A、B 两球作用为对心弹性碰撞。求 (1)子弹与A球作用过程中,子弹和A球系统损失的机械能; (2)B球被碰撞后,从最低点运动到最高点过程中,合外力对B球冲量的大小。 3.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v 1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。4.光滑水平面上放着质量m A=1kg的物块A与质量m B=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,AB间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与AB均不栓接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能E P=49J;在AB间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B 冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨,半径为R=0.5m.B恰能完成半圆周运动到达C点.求: (1)绳拉断后瞬间B的速度v B的大小; (2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小; (3)绳拉断过程绳对A所做的功W 5.如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与光滑水平轨道BC相切.质量m2=0.2kg 的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量m1=0.2kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍.忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求(1)小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功W f; (2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能E p; (3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I 的大小.

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

动量动量定理动量守恒定律专题

动量定理和动量守恒定律的应用 1. A、B、C三个质量相等的小球以相同的初速度v0分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出.若空气阻力不计,设落地时A、B、C三球的速度分别为v1、v2、v3,则 [ ] A、经过时间t后,若小球均未落地,则三小球动量变化大小相等,方向相同 B、A球从抛出到落地过程中动量变化的大小为mv1-mv0,方向竖直向下 C、三个小球运动过程的动量变化率大小相等,方向相同 D、三个小球从抛出到落地过程中A球所受的冲量最大 2. 某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了.在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为[ ] A、自身所受重力的2倍 B、自身所受重力的5倍 C、自身所受重力的8倍 D、自身所受重力的10倍 3. 一个质点受到合外力F作用,若作用前后的动量分别为p和p’,动量的变化为△p,速度的变化为△v,则 A、p=-p’是不可能的 B、△p垂直于p是可能的 C、△P垂直于△v是可能的 D、△P=O是不可能的。 4. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( ) A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 5. 质量为m的木块下面用细线系一质量为M的铁块,一起浸没在 水中从静止开始以加速度a匀加速下沉(如图),经时间t1s后细

v 1 线断裂,又经t2s 后,木块停止下沉.试求铁块在木块停上下沉瞬间的速度. 6、 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 。 7、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。 8、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 9、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。 s 2 d s 1 v 0 v

动量守恒定律的应用(计算题)

动量守恒定律的应用(计算题) 1.一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为M 的盒子,如图1所示.现给盒子一初速度v 0,此后,盒子运动的v-t 图象呈周期性变化,如图2所示.请据此求盒内物体的质量. 答案 M 解析 设物体的质量为m,t 0时刻受盒子碰撞获得速度v,根据动量守恒定律 Mv 0=mv ① 3t 0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v 0,说明碰撞是弹性碰撞 2 2 2 121v v m m = ② 联立①②解得m=M ③ (也可通过图象分析得出v 0=v,结合动量守恒,得出正确结果) 2.如图所示,矩形盒B 的质量为M ,底部长度为L ,放在水平面上,盒内有一质量为5 M 可 视为质点的物体A ,A 与B 、B 与地面的动摩擦因数均为μ,开始时二者均静止,A 在B 的左端。现瞬间使物体A 获得一向右的水平初速度0v ,以后物体A 与盒B 的左右壁碰撞时, B 始终向右运动。当A 与B 的左壁最后一次碰撞后,B 立刻停止运动,A 继续向右滑行s ( s L <)后也停止运动。 (1)A 与B 第一次碰撞前,B 是否运动? (2)若A 第一次与B 碰后瞬间向左运动的速率为1v ,求此时 矩形盒B 的速度大小 (3)当B 停止运动时,A 的速度是多少? 答案 (1) A 与B 第一次碰撞前,A 、B 之间的压力等于A 的重力,即15N M g = A 对 B 的摩擦力15 A B f N M g μμ== 而B 与地面间的压力等于A 、B 重力之和,即1()5B N M M g =+ 地面对B 的最大静摩擦力 65 B B f N M g μμ==

高考物理专题汇编物理动量守恒定律(一)

高考物理专题汇编物理动量守恒定律(一) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.如图所示,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度

【2010高考轻松过系列专题】高中物理易错题分析——动量、动量守恒定律

高中物理易错题分析——动量、动量守恒定律 [内容和方法] 本单元内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。冲量是物体间相互作用一段时间的结果,动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量,物体受到冲量作用的结果,将导致物体动量的变化。冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵守矢量的平行四边形法则。 本单元中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法,其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用,由于力和动量均为矢量。因此,在应用动理定理和动量守恒定律时要首先选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值而不能只关注力或动量数值的大小;另外,理论上讲,只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒,但对于某些具体的动量守恒定律应用过程中,若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内力,则也可视为系统的动量守恒,这是一种近似处理问题的方法。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错;对于动量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。对题目中所给出的速度值不加分析,盲目地套入公式,这也是一些学生常犯的错误。 例1 、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:[ ] A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小 B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小 C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。 【错解分析】错解:选B。 认为水泥地较草地坚硬,所以给杯子的作用力大,由动量定理I=△P,即F·t =△P,认为F大即△P,大,所以水泥地对杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的动量改变量大,所以,容易破碎。 【正确解答】设玻璃杯下落高度为h。它们从h高度落地瞬间的 量变化快,所以掉在水泥地上杯子受到的合力大,冲力也大,所以杯子 所以 掉在水泥地受到的合力大,地面给予杯子的冲击力也大,所以杯子易碎。正确答案应选C,D。

高中物理动量守恒定律练习题及答案

高中物理动量守恒定律练习题及答案 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.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 从a 到b ,对P ,由动能定理得:221011111 -22 m gl m v m v μ=- 解得:17m/s v = 碰撞过程中,对P ,Q 系统:由动量守恒定律:111122m v m v m v ' =+ 取向左为正方向,由题意11m/s v =-', 解得:24m/s v =

高中物理动量守恒定律解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量守恒定律解题技巧讲解及练习题(含答案) 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P.现将两滑块由静止释放,当弹簧恢复原长时,甲的速度大小为2m/s,此时乙尚未与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和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向左的方向为正方向,由动量守恒定律可得: 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.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: ①物块C的质量? ②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E P? 【答案】(1)2kg(2)9J 【解析】 试题分析:①由图知,C与A碰前速度为v1=9 m/s,碰后速度为v2=3 m/s,C与A碰撞过程动量守恒.m c v1=(m A+m C)v2 即m c=2 kg ②12 s时B离开墙壁,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大

动量守恒定律典型计算题汇编

计算题 1、(2019·陕西咸阳模拟)如图8所示,相距足够远完全相同的质量均为3m的两个木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水 平向右射入木块,穿出第一块木块时的速度为2 5 v0,已知木块的长为L,设子弹 在木块中所受的阻力恒定。试求: 图8 (1)子弹穿出第一块木块后,第一个木块的速度大小v以及子弹在木块中所受阻力大小; (2)子弹在第二块木块中与该木块发生相对运动的时间t。 2.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在光滑水平面的平板小车,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时产生的热量Q; (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。 3.如图8所示,一质量m1=0.45 kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上。车上右端放一质量m2=0.5 kg的小物块,小物块可视为质点,小物块与车之间的动摩擦因数μ=0.5,现有一质量m0=0.05 kg的子弹以v0=100 m/s 的水平速度射中小车左端,并留在车中,子弹与车相互作用时间很短。g取10 m/s2,求: 图8 (1)子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小v1; (2)要使小物块不脱离小车,小车的长度至少为多少? 解析(1)子弹射入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得m0v0=(m0+m1)v1,解得v1=10 m/s。 (2)子弹、小车、小物块组成的系统动量守恒,设当小物块与车共速时,共同速度为v2,两者相对位移大小为L,由动量守恒定律和动能定理有(m0+m1)v1=(m0

动量与动量守恒定律练习题(含参考答案)

高二物理3-5:动量与动量守恒定律 1.如图所示,跳水运动员从某一峭壁上水平跳出,跳入湖水中,已知 运动员的质量m =70kg ,初速度v 0=5m/s 。若经过1s 时,速度为v = 5m/s ,则在此过程中,运动员动量的变化量为(g =10m/s 2 ,不计空气阻力): ( ) A. 700 kg·m/s B. 350 kg·m/s B. C. 350(-1) kg·m/s D. 350(+1) kg·m/s 2.质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A 球的动量p A =9kg?m/s ,B 球的动量p B =3kg?m/s .当A 追上B 时发生碰撞,则碰后A 、B 两球的动量可能值是( ) A .p A ′=6 kg?m/s ,p B ′=6 kg?m/s B .p A ′=8 kg?m/s ,p B ′=4 kg?m/s C .p A ′=﹣2 kg?m/s ,p B ′=14 kg?m/s D .p A ′=﹣4 kg?m/s ,p B ′=17 kg?m/s 3.A 、B 两物体发生正碰,碰撞前后物体A 、B 都在同一直线上运动,其位移—时间图象如图所示。由图可知,物体A 、B 的质量之比为: ( ) A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 3∶1 4.在光滑水平地面上匀速运动的装有砂子的小车,小车和砂子总质量为M ,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. 0Mv M m - C. 0mv M m - D. ()0M m v M - 5.在光滑水平面上,质量为m 的小球A 正以速度v 0匀速运动.某时刻小球A 与质量为3m 的静止 小球B 发生正碰,两球相碰后,A 球的动能恰好变为原来的14.则碰后B 球的速度大小是( ) A.v 02 B.v 06 C.v 02或v 06 D .无法确定

动量守恒定律及其应用习题(附答案)

动量守恒定律及其应用习题(附答案) 1. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B =2m A ,规定向右为正方向,A 、B 两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为-4kg·m/s,则(A) A.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 B.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 C.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 D.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 2. 有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死.假若兔子与树桩作用时间大约为s 2.0,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为()/102s m g = ( C ) A.s m /1 B.s m /5.1 C.s m /2 D.s m /5.2 3. 向空中抛出一手榴弹,不计空气阻力,当手榴弹的速度恰好是水平方向时,炸裂成a 、b 两块,若质量较大的a 块速度方向仍沿原来的方向,则( CD ) A.质量较小的b 块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内,a 飞行的水平距离一定比b 的大 C.a 、b 两块一定同时落到水平地面a D.在炸裂过程中,a 、b 两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等 4. 两木块A 、B 质量之比为2∶1,在水平地面上滑行时与地面间的动摩擦因数相同,则A 、B 在开始滑行到停止运动的过程中,滑行的时间之比和距离之比( AD ) A.初动能相同时分别为1∶2和1∶2 B.初动能相同时分别为1∶2和1∶4 C.初动量相同时分别为1∶2和1∶2 D.初动量相同时分别为1∶2和1∶4 5. 在我们日常的体育课当中,体育老师讲解篮球的接触技巧时,经常这样模拟:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( D ) A.减小篮球的冲量 B.减小篮球的动量变化 C.增大篮球的动量变化 D.减小篮球的动量变化率 6.在光滑的水平面上,有A 、B 两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为m/s kg 5A ?=P ,m/s kg 7B ?=P ,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球的动量增量A P ?、B P ?可能是( B ) A.m/s kg 3A ?=?P ,m/s kg 3B ?=?P B.m/s kg 3A ?-=?P ,m/s kg 3B ?=?P C.m/s kg 3A ?=?P ,m/s kg 3B ?-=?P D.m/s kg 10A ?-=?P ,m/s kg 10B ?=?P 7. 材料不同的两个长方体,上下粘结在一起组成一个滑块,静止在光滑的水平面上.质量为m 的子弹以速度0v 水平射入滑块,若射击上层,子弹的深度为d 1;若射击下层,子弹的深度为d 2,如图所示.已知d 1>d 2.这两种情况相比较( B ) A.子弹射入上层过程中,子弹对滑块做功较多 B.子弹射人上层过程中,滑块通过的距离较大 C.子弹射入下层过程中,滑块受到的冲量较大 D.子弹射入下层过程中,滑块的加速度较小 8. 如图所示,质量相同的两个小物体A 、B 处于同一高度。现使A 沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使B 无初速地自由下落,最后A 、B 都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中,A 、B 两物体( BD ) 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

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: m 1OP=m 1 OM+m 2 (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、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 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: m 1OP=m 1 OM+m 2 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m 1=0.40kg,小车B的质量m 2 =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

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块 并留在其中, 与木块 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧 被压缩瞬间 的速度 ,木块 、 的质量均为 .求:

(完整word版)动量、动量守恒定律知识点总结

龙文教育动量知识点总结 一、对冲量的理解 1、I =Ft :适用于计算恒力或平均力F 的冲量,变力的冲量常用动量定理求。 2、I 合 的求法: A 、若物体受到的各个力作用的时间相同,且都为恒力,则I 合=F 合.t B 、若不同阶段受力不同,则I 合为各个阶段冲量的矢量和。 1、意义:冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用,动量反映了物体的运动状态。 2、矢量性:ΔP 的方向由v ?决定,与1p 、2p 无必然的联系,计算时先规定正方向。 三、对动量守恒定律的理解:1、研究对象:相互作用的物体所组成的系统 2、条件: A 、理想条件:系统不受外力或所受外力有合力为零。 B 、近似条件:系统内力远大于外力,则系统动量近似守恒。 C 、单方向守恒:系统单方向满足上述条件,则该方向系统动量守恒。 四、碰撞类型及其遵循的规律: 结论:等质量 弹性正碰 时,两者速度交换。 依据:动量守恒、动能守恒 五、判断碰撞结果是否可能的方法: 碰撞前后系统动量守恒;系统的动能不增加;速度符合物理情景。 动能和动量的关系:m p E K 22 = K mE p 2= 六、反冲运动: 1、定义:静止或运动的物体通过分离出一部分物体,使另一部分向反方向运动的现象叫反冲运动。 2、规律:系统动量守恒 3、人船模型: 条件:当组成系统的2个物体相互作用前静止,相互作用过程中满足动量守恒。

七、临界条件: “最”字类临界条件如压缩到最短、相距最近、上升到最高点等的处理关键是——系统各组成部分具有共同的速度v。 八、动力学规律的选择依据: 1、题目涉及时间t,优先选择动量定理; 2、题目涉及物体间相互作用,则将发生相互作用的物体看成系统,优先考虑动量守恒; 3、题目涉及位移s,优先考虑动能定理、机械能守恒定律、能量转化和守恒定律; 4、题目涉及运动的细节、加速度a,则选择牛顿运动定律+运动学规律; 九、表达规范:说明清楚研究对象、研究过程、规律、规定正方向。 典型练习 一、基本概念的理解:动量、冲量、动量的改变量 1、若一个物体的动量发生了改变,则物体的() A、速度大小一定变了 B、速度方向一定变了 C、速度一定发生了改变 D、加速度一定不为0 2、质量为m的物体从光滑固定斜面顶端静止下滑到底端,所用的时间为t, 斜面倾角为θ。则() A、物体所受支持力的冲量为0 B、物体所受支持力冲量为 θ cos mgt C、重力的冲量为mgt D、物体动量的变化量为 θ sin mgt 3、在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧,质量为m的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v运动,并和弹簧发生碰撞,小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中,弹簧对小球的冲量I的大小和弹簧对小球所做的功W分别为: A、I=0、W=mv2 B、I=2mv、W = 0 C、I=mv、W = mv2/2 D、I=2mv、W = mv2/2 二、动量定理的应用: 4、下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是:() A、匀速圆周运动 B、自由落体运动 C、平抛运动 D、匀减速直线运动

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:

(完整版)动量-动量守恒定律专题练习(含答案)

动量 动量守恒定律 一、动量和冲量 1、关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是: A 、一物体的动量不变,其动能一定不变 B 、一物体的动能不变,其动量一定不变 C 、两物体的动量相等,其动能一定相等 D 、两物体的动能相等,其动量一定相等 2、两个具有相等动量的物体A 、B ,质量分别为m A 和m B ,且m A >m B ,比较它们的动能,则: A 、 B 的动能较大 B 、A 的动能较大 C 、动能相等 D 、不能确定 3、恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间t ,下列说法正确的是: A 、拉力F 对物体的冲量大小为零; B 、拉力F 对物体的冲量大小为Ft ; C 、拉力F 对物体的冲量大小是Ftcosθ; D 、合力对物体的冲量大小为零。 4、如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14 圆周轨道,圆心O 在S 的正上方,在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ,从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑。以下说法正确的是 A 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量不相等 B 、a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等 C 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等 D 、b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量不相等 二、动量守恒定律 1、一炮艇总质量为M ,以速度v 0匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度v 沿前进方向射出一质量为m 的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v /,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是 。 A 、'0()Mv M m v mv =-+ B 、'00()()Mv M m v m v v =-++ C 、''0()()Mv M m v m v v =-++ D 、'0Mv Mv mv =+ 2、在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg 向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一段距离后停止。根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s 的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为: A 、小于10 m/s B 、大于10 m/s 小于20 m/s C 、大于20 m/s 小于30 m/s D 、大于30 m/s 小于40 m/s 3、质量相同的物体A 、B 静止在光滑的水平面上,用质量和水平速度相同的子弹a 、b 分别射击A 、B ,最终a 子弹留在A 物体内,b 子弹穿过B ,A 、B 速度大小分别为v A 和v B ,则: A 、v A >v B B 、v A <v B C 、v A =v B D 、条件不足,无法判定 4、质量为3m ,速度为v 的小车, 与质量为2m 的静止小车碰撞后连在一起运动,则两车碰撞后的总动量是 O P S Q F

动量守恒定律 练习题及答案

动量守恒定律 一、单选题(每题3分,共36分) 1.下列关于物体的动量和动能的说法,正确的是 ( ) A .物体的动量发生变化,其动能一定发生变化 B .物体的动能发生变化,其动量一定发生变化 C .若两个物体的动量相同,它们的动能也一定相同 D .两物体中动能大的物体,其动量也一定大 2.为了模拟宇宙大爆炸初期的情境,科学家们使用两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞.若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多地转化为其他形式的能,应该设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有 ( ) A .相同的速度 B .相同大小的动量 C .相同的动能 D .相同的质量 3.质量为M 的小车在光滑水平面上以速度v 向东行驶,一个质量为m 的小球从距地面H 高处自由落下,正好落入车中,此后小车的速度将 ( ) A .增大 B .减小 C .不变 D .先减小后增大 4.甲、乙两物体质量相同,以相同的初速度在粗糙的水平面上滑行,甲物体比乙物体先停下来,下面说法正确的是 ( ) A .滑行过程中,甲物体所受冲量大 B .滑行过程中,乙物体所受冲量大 C .滑行过程中,甲、乙两物体所受的冲量相同 D .无法比较 5.A 、B 两刚性球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是5kg·m /s ,B 球的动量是7kg·m /s ,当A 球追上B 球时发生碰撞,则碰撞后A 、B 两球的动量的可能值是 ( ) A .-4kg·m/s 、14kg·m/s B .3kg·m/s 、9kg·m/s C .-5kg·m/s 、17kg·m/s D .6kg·m /s 、6kg·m/s 6.质量为m 的钢球自高处落下,以速率1v 碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为2v .在碰撞过程中, 地面对钢球冲量的方向和大小为 ( ) A .向下,12()m v v - B .向下,12()m v v + C .向上,12()m v v - D .向上,12()m v v + 7.质量为m 的α粒子,其速度为0v ,与质量为3m 的静止碳核碰撞后沿着原来的路径被弹回,其速度为0/2v ,而碳 核获得的速度为 ( ) A .06v B .20v C .02v D .03 v 8.在光滑水平面上,动能为0E ,动量大小为0P 的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向 相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记作1E 、1P ,球2的动能和动量的大小分别记为2E 、2P ,则必有 ( ) ①1E <0E ②1P <0P ③2E >0E ④2P >0P A .①② B.①③④ C.①②④ D.②③ 9.质量为1.0kg 的小球从高20 m 处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.O m .小球与软垫接触的时间是1.0s ,在接触的时间内小球受到的合力的冲量大小为(空气阻力不计,g 取10m/s 2) ( ) A .10N·s B .20N·s C .30N·s D .40N·s 10.质量为2kg 的物体,速度由4m /s 变成 -6m/s ,则在此过程中,它所受到的合外力冲量是 ( ) A .-20N·s B.20N·s C .-4N·s D .-12N·s 11.竖直向上抛出一个物体.若不计阻力,取竖直向上为正,则该物体动量随时间变化的图线是 ( ) 12.一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆.关于子弹和沙袋组成的系统,下列说法中正确的是 ( ) A .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都守恒 B .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都不守恒 C .共同上摆阶段系统动量守恒,机械能不守恒 D .共同上摆阶段系统动量不守恒,机械能守恒 二、多选题(每题4分,共16分) 13.下列情况下系统动量守恒的是 ( )A .两球在光滑的水平面上相互碰撞 B .飞行的手榴弹在空中爆炸 C .大炮发射炮弹时,炮身和炮弹组成的系统 D .用肩部紧紧抵住步枪枪托射击,枪身和子弹组成的系统 14.两物体相互作用前后的总动量不变,则两物体组成的系统一定 ( ) A .不受外力作用 B .不受外力或所受合外力为零 C .每个物体动量改变量的值相同 D .每个物体动量改变量的值不同

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档