3-5动量专题训练
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物理选修3-5《动量守恒定律》检测题班别:姓名:学号:一.不定项选择题:(4分X12小题=48分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
)1.A、B两球在光滑水平面上做相向运动,已知m A>m B.当两球相碰后,其中一球停止,则可以断定:()A.碰前A的动量等于B的动量 B.碰前A的动量大于B的动量C.若碰后A的速度为零,则碰前A的动量大于B的动量 D.若碰后B的速度为零,则碰前A的动量大于B的动量2.跳高比赛中,必须在运动员着地处铺上很厚的海绵垫子,这是因为:()A.减小运动员着地过程中受到的冲量作用 B.减小运动员着地过程中受到的平均冲力 C.减小运动员着地过程中动量的变化量 D.以上说法均不正确3.放在光滑水平面上的甲、乙两小车中间夹了一压缩轻质弹簧,但不连接,用两手分别控制小车处于静止状态,下面说法中正确的是:()A.两手同时放开后,两车的总动量为零 B.先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右 C.先放开左手,后放开右手,两车的总动量向右D.两手同时放开,两车总动量不守恒;两手放开有先后,两车总动量不守恒 4.如图所示,半径和动能都相等的两个小球相向而行.甲球质量m甲大于乙球质量m乙,水平面是光滑的,两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况?:()A.甲球速度为零,乙球速度不为零 B.两球速度都不为零C.乙球速度为零,甲球速度不为零 D.两球都以各自原来的速率反向运动 5.玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海锦垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中:()A.茶杯动量较大B.茶杯动量变化较大C.茶杯所受冲量较大 D6. 甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg,甲手里拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s 的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为:( )A.0B.2m/sC.4m/sD.无法确定7.如图所示,质量为M的物体P静止在光滑的水平桌面上,有另一质量为m(M>m)的物体Q以速度V0正对P滑行,则它们相碰后(设桌面足够大):()A.Q物体一定被弹回,因为M>m B.Q物体可能继续向前 C.Q物体速度不可能为零D.若相碰后两物体分离,则过一段时间可能再碰。
动量部分精讲1、(多选)如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则()A.拉力对物体的冲量大小为FtB.拉力对物体的冲量大小为Ft sin θC.摩擦力对物体的冲量大小为Ft sin θD.合外力对物体的冲量大小为零2、如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d四个点位于同一圆周上,a在圆周最高点,d在圆周最低点,每根杆上都套着质量相等的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c三个点同时由静止释放.关于它们下滑的过程,下列说法正确的是()A.重力对它们的冲量相同B.弹力对它们的冲量相同C.合外力对它们的冲量相同D.它们动能的增量相同3、(2018·全国卷Ⅱ·15)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N4、一高空作业的工人质量为60 kg,系一条长为L=5 m的安全带,若工人由静止不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1 s(工人最终静止悬挂在空中),则缓冲过程中安全带受的平均冲力是多少?(g取10 m/s2,忽略空气阻力的影响)5、如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.6、某质量为m的运动员从距蹦床h1高处自由落下,接着又能弹起h2高,运动员与蹦床接触时间为t,在空中保持直立.重力加速度为g.取竖直向上为正方向,忽略空气阻力.求:(1)运动员与蹦床接触时间内,所受重力的冲量I;(2)运动员与蹦床接触时间内,受到蹦床平均弹力的大小F.7、(多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下由静止开始沿直线运动.F随时间t变化的图线如图所示,则()A.t=1 s时物块的速率为1 m/sB.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD.t=4 s时物块的速度为零8、超强台风“山竹”的风力达到17级超强台风强度,风速60 m/s左右,对固定建筑物破坏程度巨大.请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)大小的关系.假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S,风速大小为v,空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为ρ,风力F与风速大小v的关系式为()A.F=ρS v B.F=ρS v2 C.F=12ρS v3D.F=ρS v39、某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.10、(多选)如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的水平轻弹簧,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B.先放开左手,再放开右手后动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零11、如图所示,A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑.当弹簧突然被释放后,以下系统动量不守恒的是()A.若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统B.若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统12、如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b 两球,在同一直线上运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为p a=6 kg·m/s、p b=-4 kg·m/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是()A.p a=-6 kg·m/s、p b=4 kg·m/sB.p a=-6 kg·m/s、p b=8 kg·m/sC.p a=-4 kg·m/s、p b=6 kg·m/sD.p a=2 kg·m/s、p b=013、质量为m,速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后B球的速度可能值为() A.0.6v B.0.4v C.0.2v D.0.3v14、(多选)如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作动量守恒的几种常见题型—、两球碰撞型:例1、甲、乙两球在光滑水平地面上同向运动,动量分别为P]=5kg・m/s,P2=7kg・m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg・m/s,则二球质量关系可能是()A.m=mB.2m=mC.4m=mD.6m=m12121212例2(多选)、质量为m的小球A,在光滑的水平面上以速度v与静止的质量为2m的小球B发生正碰,碰后A球的动能变为原来的1/9,则碰撞后B球的速度大小可能是()A.1/3v总结碰撞的规律:B.2/3vC.4/9vD.8/9v练习1、A、B两球在光滑的水平面上同向运动,m A=1kg,叫=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s,当A球追上ABABB球并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是()A、v A'=5m/s,=2.5m/s C、v A‘=—4m/s,B=7m/sB、v A‘=2m/s,=4m/s D、v A'=7m/s,v‘=1.5m/s练习2、长度1m的轻绳下端挂着一质量为9.99kg的沙袋,一颗质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入沙袋,求在子弹射入沙袋后的瞬间,悬绳的拉力是多大?(设子弹与沙袋的接触时间很短,g取10m/s2)呼二、子弹打木块型:例3、质量为m的子弹,以V°=900m/s的速度打向质量为M的木块,若木块固定在水平面上,则子弹穿过木块后的速度为100m/s;若木块放在光滑水平面上,发现子弹仍能穿过木块,求M/m的取值范围(子弹两次所受阻力相同且恒定不变)例4、如图,质量M=lkg的长木板静止在光滑的水平面上,有一个质量m=0.2kg的可看作质点的物体以6m/s的水平初速度木板的左端冲上木板,在木板上滑行了2s后与木板保持相对静止,求:(1)木板获得的速度;(2)物体与木板间的动摩擦因数;(3)在此过程中产生的热量;(4)物体与木板的相对位移。
动量守恒定律测试题(选修3-5)一、单选题: 本大题共10小题, 从第1小题到第10小题每题4.0分 小计40.0分; 共计40.0分。
1、一只猴子用绳子拉着一块与其等质量的石块, 在光滑水平面上运动(如图), 开始时猴子和石块都静止, 然后猴子以相对于绳子的速度u 拉石块, 则石块的速度为 [ ] A.B.uC.u 23D.2u2、如图所示,一个平板小车放在光滑水平面上,平板车上有一立柱,立柱顶端用细线栓一个小球使小球偏离竖直方向一个角度后由静止释放.释放后小球将和立柱发生多次碰撞,在二者相互作用的运动过程中,小车在水平面上[ ]A .一定向右运动B .一定向左运动C .一定保持静止D .可能向右运动,也可能向左运动 3、在光滑的水平面上有两个静止的小车,车上各站着一名运动员,两车(含运动员)总质量均为M .乙车上的人把原来在车上质量为m 的篮球沿水平方向以速度v 抛出,被甲车上的人接住.则甲、乙两车最终速度大小之间的关系是[ ]A .B .C .D .视M 、m 和v 的大小而定4、A 物体在光滑的水平地面上运动,与静止在同一水平面的B 物体相碰,碰后A 继续沿原方向运动,但速度减为原来的一半,已知A 、B 两物体质量的比是2:1,则碰后两物体的动量之比是[ ] A .1:1 B .1:2 C .1:4 D .2:15、甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p 甲=5kg ·m/s ,p 乙=7kg ·m/s ,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球动量变为10kg ·m/s ,则二球质量m 甲与m 乙的可能关系是[ ] A .m 乙=m 甲 B .m 乙=2m 甲 C .m 乙=4m 甲D .m 乙=6m 甲6、甲、乙两只船相向而行, 甲船总质量m甲=1000kg, 乙船总质量m乙= 500kg. 当两船靠近时, 各把m0=50kg的物体移到另一只船上, 结果甲船停止运动, 乙船以8.5m/s的速度按原方向前进. 不计水的阻力, 则甲、乙两船原来的速度大小分别是 [ ]A. 0.5m/s, 9.0m/sB. 1.0m/s, 9.5m/sC. 1.5m/s, 95m/sD. 0.5m/s, 9.5m/s7、总质量为M的小车, 沿水平光滑地面以速度v匀速运动, 某时刻从车上竖直上抛一个质量为m的物体, 则车子的速度[ ]A.不变B.vC.vD.无法确定8、质量为3m的机车, 其速度为v0, 在与质量为2m的静止车厢碰撞后挂接在一起运动, 其运动速度应为 [ ]A.v0B.v0C.v0D.v09、质量为3m的小车,运动速度为,与质量为2m的静止小车碰撞后连在一起运动,则碰撞后两车的总动量为[ ]B.A.C.D.10、如图所示, 小球m用长为L的细绳系着做圆锥摆运动, 小球m由A点摆至B点的过程中, 下述结论正确的是 [ ]A.动量守恒B.动量不守恒, 且△mv= mv BC.动量不守恒, 且△mv= mv AD.动量不守恒, 且△mv= mv B+ mv A= 2mv二、填空题:本大题共3小题,从第11小题到第13小题每题4.0分小计12.0分;共计12.0分。
高二物理3-5《动量守恒定律》一.选择题(共12小题,多选题已在题中标明)1.如图所示,劈a放在光滑水平桌面上,物体b放在劈a的光滑斜面顶端,b,由静止开始沿斜面自由滑下的过程中,a对b做的功为Wb对a做的功为W2,则下列关系中正确的是()A.W1=0,W2=0 B.W1>0,W2>0C.W1<0,W2>0 D.W1>0,W2<02.如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h,不计空气阻力.下列说法正确的是()A.在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒B.小球离开小车后做竖直上抛运动C.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6h3.一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,处于平衡状态.一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图所示.让环自由下落,撞击平板.已知碰后环与板以相同的速度向下运动.则()A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒B.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C.环撞击板后,板的新的平衡位置与h的大小有关D.在碰后板和环一起下落的过程中,环与板的总机械能守恒4.(多选)如图所示,一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A.现以地面为参照系,给A和B以大小均为4.0m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离B板.站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是()A.1.8m/s B.2.4m/s C.2.6m/s D.3.0m/s5.如图所示,水平放置的两根足够长的平行光滑杆AB和CD,各穿有质量分别为M和m的小球,两杆之间的距离为d,两球用自由长度为d 的轻质弹簧连接,现从左侧用档板将M球挡住,再用力把m向左边拉一段距离(在弹性限度内)后自静止释放,释放后,下面判断中不正确的是()A.在弹簧第一次恢复原长的过程中,两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒B.弹簧第二次恢复原长时,M的速度达到最大C.弹簧第一次恢复原长后,继续运动的过程中,系统的动量守恒、机械能守恒D.释放m以后的运动过程中,弹簧的最大伸长量总小于运动开始时弹簧的伸长量6.一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,达到最高点时速度大小为v,方向水平.炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为m,则爆炸后另一块瞬时速度大小为()A.v B.v C.v D.07.(多选)光滑水平地面上有一静止的木块,子弹水平射入木块后未穿出,子弹和木块的v﹣t图象如图所示,已知木块质量大于子弹质量,从子弹射入木块到达到隐定状态,已知木块增加了50J动能,则此过程产生的内能可能是()A.10J B.50J C.70J D.120J8.(多选)A、B两球在光滑水平轨道上同向动动,A球的动量是7kg•m/s,B球的动量是9kg•m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后B球的动量变为12kg•m/s,则两球质量m A、m B的关系可能是()A.m B=2m A B.m B=3m A C.m B=4m A D.m B=5m A9.小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动),靶装在车上的另一端,如图所示,已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),子弹的质量为m,若子弹离开枪口的水平速度大小为v0(空气阻力不计),子弹打入靶中且留在靶里,则子弹射入靶后,小车获得的速度大小为()A.0 B.C.D.10.如图所示,半径为R的半圆形光滑凹槽A静止在光滑水平面上,其质量为m.现有一质量也为m的小物块B,由静止开始从槽左端的最高点沿凹槽滑下,当小物块B刚要到达槽最低点时,凹槽A恰好被一表面涂有粘性物的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零;小物块B继续向右运动,运动到距槽最低点的最大高度是.则小物块从释放到第一次到达最低点的过程中,下列说法正确的是()A.凹槽A对小物块B不做功B.凹槽A对小物块B做的功W=mgRC.凹槽A被粘住的瞬间,小物块B对凹槽A的压力大小为mgD.凹槽A被粘住的瞬间,小物块B对凹槽A的压力大小为2mg11.如图所示,在光滑的水平面上有两物体A、B,它们的质量均为m.在物体B上固定一个轻弹簧处于静止状态.物体A以速度v0沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用.下列说法正确的是()A.当弹簧获得的弹性势能最大时,物体A的速度为零B.当弹簧获得的弹性势能最大时,物体B的速度为零C.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体B所做的功为2 D.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等,方向相反12.两块小木块A和B中间夹着一轻质弹簧,用细线捆在一起,放在光滑的水平台面上,将细线烧断,木块A、B被弹簧弹出,最后落在水平地面上,落地点与平台边缘的水平距离分别l A=1m,l E=2m,如图所示,则下列说法不.正确的是()A.木块A、B离开弹簧时的速度大小之比v A:v B=1:2B.木块A、B的质量之比m A:m B=2:1C.弹簧对木块A、B的冲量大小之比I A:I2=1:2D.木块A、B离开弹簧时的动能之比E A:E B=1:2二、计算题13.如图所示,有一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1、2、3、…、n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数均为μ,木板的质量与所有木块的总质量相等.在t=0时刻木板静止,第l、2、3、…、n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0、…、nv0,方向都向右.最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.试求:i.所有木块与木板一起匀速运动的速度v n;ii.题干条件不变,若取n=4,则3号木块在整个运动过程中的最小速度v3min为多少?高二物理3-5《动量守恒定律》查漏补缺答案13、解:i、取向右方向为正方向,对系统,由动量守恒定律得m(v0+2v0+3v0+…+nv0)=2nmv n由上式解得v n=(n+1)v0ii、第3号木块与木板相对静止时,它在整个运动过程中的速度最小,设此时第4号木块的速度为v,对系统,由动量守恒定律得m(v0+2v0+3v o+4v0)=7m v3min+mv对第3号木块,由动量定理得﹣μmg t′=m v3min﹣m•3v0对第4号木块,由动量定理得﹣μmg t′=mv﹣m•4v0由以上三式解得v3min=v0。
图6-1-6 动量、动量定理1、质量为5Kg 的A 球以3m/s 的速度与质量为10Kg 的静止B 球发生碰撞,碰后A 球以1m/s 的速度反向弹回,B 球以2m/s 的速度向前运动。
它们的碰撞属于弹性碰撞吗?试说明。
2.(双选) 运输家用电器、易碎器件等物品时,经常用泡沫塑料作填充物,这是为了在运输过程中( )A .减小物品受到的冲量B .使物体的动量变化量减小C .较尖锐的物体不是直接撞击物品表面,而是撞击泡沫塑料,减小撞击时的压强D .延长了物品受撞击的相互作用时间3.关于冲量跟物体受力情况和运动状态的关系,下列说法中正确的是( )A .物体受到的冲量越大,物体的速度也越大B .物体受到的冲量越大,它的动量的变化也越大C .物体受到的冲量越大,它受到的冲力也越大D .物体受到的冲量越大,它的加速度也越大4.(双选)如图6-1-5所示,水平面上叠放着a 、b 两木块,用手轻推木块b ,a 会跟着一起运动;若用锤子水平猛击一下b ,a 就不会跟着b 运动,这说明( A .轻推b 时,b 给a 的作用力大 B .轻推b 时,b 给a 的作用时间长 C .猛击b 时,b 给a 的冲量大D .猛击b 时,b 给a 的冲量小5.如图6-1-6所示,两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端从静止自由下滑,到达斜面底端,两个物体具有相同同的物理量是( )A .下滑过程中重力的冲量B .下滑过程中弹力的冲量C .下滑过程中合力的冲量D .刚到达底端时的动量大小6.质量为4kg 的物体A 以v 0=10m/s 初速度滑到水平面B 上,已知A 和B 间的动摩擦因数μ=0.2,g =10m/s 2,若以v 0为正方向,则在10s 内,物体受到的冲量为( )A .80N ·sB .-80N ·sC .40N ·sD .-40N ·s7、如图所示,子弹以水平速度射向原来静止在光滑水平面上的木块,并留在木块中和木块一起运动.在子弹射入木块的过程中,下列说法中正确的是( )A.子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量B.子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等C.子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量D.子弹动量的变化一定等于木块动量的变化8、蹦极跳是勇敢者的体育运动.设运动员离开跳台时的速度为零,从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段,从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段.则正确的是( )A.第一阶段重力对运动员的冲量和第二阶段弹力对运动员的冲量大小相等B.第一阶段重力对运动员的冲量和第二阶段合力对运动员的冲量相等C.第一、第二阶段重力对运动员的总冲量和第二阶段弹性绳弹力对运动员的冲量大小相等D.第一阶段运动员受到的合力方向始终向下,第二阶段运动员受到的合力方向始终向上 a b F 图6-1-59、三个木块a 、b 、c 质量关系为ma=2mb=3mc ,它们与水平面间的动摩擦因数相同.若使这三个木块以相同的初动量开始在该水平面上滑行直到停下,则它们的滑行时间之比将为 。
1.(2015·重庆理综,3,6分)(难度★★★)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.m2ght+mg B.m2ght-mgC.m ght+mg D.m ght-mg2.(2015·北京理综,18,6分)(难度★★★)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力3.[2015·福建理综,30(2),6分]如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动4.(2014·重庆理综,4,6分)(难度★★★)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1. 不计质量损失,取重力加速度g=10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()5.(2014·大纲全国,21,6分)(难度★★★)一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.A+1A-1B.A-1A+1C.4A(A+1)2D.(A+1)2(A-1)26.(2013·天津理综,2)(难度★★★)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功7.(2012·福建理综,29(2),6分)(难度★★)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()A.v0+mM v B.v0-mM vC.v0+mM(v0+v) D.v0+mM(v0-v)8.(2012·大纲全国,21)(难度★★★)(多选)如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a 向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置9.(2011全国,20,6分)(难度★★★)(多选)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为()A.12mv2 B.12mMm+Mv2C.12NμmgL D.NμmgL10.[2015·新课标全国Ⅰ,35(2),10分](难度★★★★)如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间.A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态.现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.11.[2015·新课标全国Ⅱ,35(2),10分](难度★★★★)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求:(ⅰ)滑块a、b的质量之比;(ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.12.[2015·山东理综,39(2)](难度★★★★)如图,三个质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以18v0、34v0的速度向右运动,B再与C 发生碰撞,碰后B、C粘在一起向右运动.滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求B、C碰后瞬间共同速度的大小.13.(2015·广东理综,36,18分)(难度★★★★)如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5 m,物块A以v0=6 m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1 m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A、B的质量均为m =1 kg(重力加速度g取10 m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短).(1)求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F;(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;(3)求碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度v n与n的关系式.14.(2015·天津理综,10,16分)(难度★★★)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5. 设皮带足够长,取g=10 m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求(1)邮件滑动的时间t;(2)邮件对地的位移大小x;(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W.15.(2015·安徽理综,22,14分)(难度★★★)一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示.物块以v0 =9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止.g取10 m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.16.[2014·新课标全国Ⅰ,35(2),9分](难度★★★)如图,质量分别为m A、m B的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8 m,A球在B 球的正上方.先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放.当A 球下落t =0.3 s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零.已知m B=3m A,重力加速度大小g=10 m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求(1)B球第一次到达地面时的速度;(2)P点距离地面的高度.17.[2014·新课标全国Ⅱ,35(2),10分](难度★★★★)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.实验测得滑块A的质量m1=0.310 kg,滑块B的质量m2=0.108 kg,遮光片的宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz.将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度, 使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为Δt B =3.500 ms ,碰撞前、后打出的纸带如图(b)所示.若实验允许的相对误差绝对值(|碰撞前、后总动量之差碰前总动量|×100%)最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.18. (2014·天津理综,10,16分)(难度★★★★)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A ,质量m A =4 kg ,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可 以忽略不计.可视为质点的物块B 置于A 的最右端,B 的质量m B =2 kg.现对A 施加一个水平向右的恒力F =10 N,A 运动一段时间后,小车左端固定的挡 板与B 发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A 、B 粘合在一起,共同在F 的作用 下继续运动,碰撞后经时间t =0.6 s ,二者的速度达到v-t =2 m/s.求(1)A 开始运动时加速度a 的大小; (2)A 、B 碰撞后瞬间的共同速度v 的大小; (3)A 的上表面长度l .19. (2014·广东理综,35,18分)(难度★★★★)如图的水平轨道中,AC 段的中点B 的正上方有一探测器,C 处有一竖直挡板,物体P 1沿轨道向右以速度v 1与 静止在A 点的物体P 2碰撞,并接合成复合体P ,以此碰撞时刻为计时零点, 探测器只在t 1=2 s 至t 2=4 s 内工作,已知P 1、P 2的质量都为m =1 kg ,P 与AC 间的动摩擦因数为μ=0.1,AB 段长L =4 m ,g 取10 m/s 2,P 1、P 2和P 均 视为质点,P 与挡板的碰撞为弹性碰撞.(1)若v1=6 m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE;(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E.20.[2013·新课标全国Ⅰ,35(2),9分](难度★★★★)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d.现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短.当两木块都停止运动后,相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g.求A的初速度的大小.21.(2013·广东理综,35,18分)(难度★★★★)如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端,质量为2m且可看作质点.P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2 粘连在一起.P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内).P与P2之间的动摩擦因数为μ.求(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能E p.。
动量专项训练1、(12分)如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相=2m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合同小球A、B、C。
现让A球以v=1m/s。
求:在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度vC(1)A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;(2)两次碰撞过程中损失的总动能。
2、(12分)如图所示,一颗质量为m =10g的子弹以水平速度v=200m/s击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后,速度减小为v="100" m/s。
已知沙箱的质量为M =0.5kg。
求:(1)沙箱被击穿后的速度的大小;(2)这一过程中系统产生的热量Q的大小。
3、(14分)如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。
物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。
现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h/4。
小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求(1)小球运动到最低点与物块碰撞前的速度(2)碰撞结束时小球及物块的速度(3)物块在水平面上滑行的距离。
4、(18分)如图16,一质量为m 的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h 。
一质量也为m 的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2射出,重力加速度为g 。
求:(1)子弹射出瞬间物块的速度;(2)子弹射穿物块过程中系统损失的机械能;(3)物块落地点离桌面边缘的水平距离.5、(18分)如图,竖直固定轨道abcd 段光滑,长为L=1.0m 的平台de 段粗糙,abc 段是以O 为圆心的圆弧.小球A 和B 紧靠一起静止于e 处,B 的质量是A 的4倍.两小球在内力作用下突然分离,A 分离后向左始终沿轨道运动, 与de 段的动摩擦因数μ=0.2,到b 点时轨道对A 的支持力等于A 的重力的53, B 分离后平抛落到f 点,f 到平台边缘的水平距离S= 0.4m,平台高h=0.8m ,g 取10m/s2,求:(1)(8分)AB 分离时B 的速度大小v B ;(2)(5分)A 到达d 点时的速度大小v d ;(3)(5分)圆弧 abc 的半径R .。
2动量(时间:60分钟)知识点一动量1.对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是().A.物体的动量发生变化,其动能一定变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化C.物体的动能不变,其动量不变D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化解析动量p=mv,是矢量,速度v的大小或方向发生变化,动量就变化;而动能只在速率改变时才发生变化,故选项B正确,A、C、D均错.答案B2.一质量为m的物体做匀速圆周运动,线速度大小为v,当物体从某位置转过14周期,动量改变量的大小为().A.0 B.m v C.2m v D.2m v解析物体做匀速圆周运动时,动量大小不变,但方向在发生变化,故计算动量变化Δp时应使用平行四边形定则,如图所示,设p为初动量,p′为末动量,而由于p、p′大小均为m v,且p′与p垂直,则Δp大小为2m v.选项C正确.答案 C3.下列说法中正确的是().A.物体的动量改变,一定是物体的速率改变B.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向C.物体的运动速度改变,其动量一定改变D.物体的加速度不变(不为0),其动量一定不变解析A中物体的速率变化了是指物体速度大小的变化,是标量,而动量变化是矢量,可能是速度方向改变,故A错误;据动量p=m v知,动量的方向与速度的方向相同,所以B正确;据定义式知,速度改变,则动量必改变,故C正确.物体的加速度不变,则物体做匀变速运动,速度一定要变化,因而动量要变化,所以动量一定不变是错误的.答案BC知识点二冲量4.用水平力F拉静止在地面上的桌子,作用了t时间,但桌子未动.则力F 对桌子所做的功及在时间t内的冲量分别为().A.0,Ft B.0,0C.均不为零D.无法确定解析由功的定义知,在力F的方向上无位移,故做功为零;由冲量的定义知,力F不为零,作用时间为t,故力F的冲量为Ft.应选A.答案 A知识点三动量定理5.如图1-2-7所示,一铁块压着一纸条放在光滑水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v的速度抽出纸条,则铁块落地点为().图1-2-7A.仍在P点B.在P点左边C.在P点右边不远处D.在P点右边原水平位移的两倍处解析纸条抽出的过程,铁块所受的滑动摩擦力一定,以v的速度抽出纸条,铁块所受滑动摩擦力的作用时间较长,铁块获得速度较大,平抛运动的水平位移较大.以2v的速度抽出纸条的过程,铁块受滑动摩擦力作用时间较短,铁块获得速度较小,平抛运动的位移较小.答案 B6.对任何运动的物体,用一不变的力制动使它停止下来,所需的时间决定于物体的().A.速度B.加速度C.动量D.质量解析由动量定理Ft=Δp得t=ΔpF=0-m vF.当力不变化时,制动时间决定于物体的动量.答案 C7.某物体受到一个-6 N·s的冲量作用,则().A.物体的动量一定减少B.物体的末动量一定是负值C.物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反D. 物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反解析动量定理是矢量方程,注意规定正方向解题.冲量、动量都是矢量,对在一条直线上运动的物体,规定正方向后,可用“+”、“-”号表示矢量的方向,-6 N·s的冲量说明物体所受冲量的大小为6 N·s.方向与规定的正方向相反,由动量定理可知答案为C.而初、末动量的方向、大小由题设均不能确定.答案 C8.有一则“守株待兔”的古代寓言,兔子的头部受到大小等于自身重力的打击力时,即可致死.如图1-2-8所示,假设兔子与树木撞击时的作用时间大约为0.2 s,则若要兔子被撞死,兔子奔跑的速度至少为().图1-2-8A.1 m/s B.1.5 m/sC.2 m/s D.2.5 m/s解析设兔子的质量为m,规定兔子奔跑的速度方向为正方向,根据动量定理:-mgt=0-mv,v=gt=10×0.2 m/s=2 m/s,故C正确.答案 C9.下列说法不正确的是().A.根据F=ΔpΔt可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力解析A选项是牛顿第二定律的另一种表达方式,冲量是矢量,B错.F=ΔpΔt是牛顿第二定律的最初表达方式,实质是一样的,C对.柔软材料起缓冲作用,延长作用时间,D对.答案 B10.如图1-2-9所示跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于().图1-2-9A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小解析人跳远从一定高度落下,落地前的速度(v=v20+2gh)一定,则初动量相同;落地后静止,末动量一定,所以人无论落到沙坑里还是落到水泥地上,落地过程的动量变化量Δp一样,但因落在沙坑上作用时间长,落在水泥地上作用的时间短,根据动量定理Ft=Δp,Δp一定,t长,则F小,故正确答案为D.答案 D11.“神舟”七号飞船的成功着陆,标志着我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术并能够进行太空行走的国家.如图1-2-10所示,为了保证航天员的安全,飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝,在距离地面大约1 m时,返回舱的4个反推火箭点火工作,返回舱速度一下子降到了2 m/s以内.随后又渐渐降到1 m/s.最终安全着陆.把返回舱离地1 m开始到完全着陆称为着地过程,则关于反推火箭的作用,下列说法正确的是().图1-2-10A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C.延长着地过程的作用时间D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力解析反推火箭并没有改变返回舱的动量变化,所以由动量定理,返回舱所受冲量不变,只是作用时间延长,平均冲力减小.答案CD12.在水平力F =30 N 的作用力下,质量m =5 kg 的物体由静止开始沿水平面运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,若F 作用6 s 后撤去,撤去F 后物体还能向前运动多长时间才停止?(g 取10 m/s 2)解析 法一 用动量定理解,分段处理.选物体为研究对象,对于撤去F 前物体做匀加速运动的过程,始态速度为零,终态速度为v .取水平力F 的方向为正方向,根据动量定理有:(F -μmg )t 1=m v -0,对于撤去F 后,物体做匀减速运动的过程,始态速度为v ,终态速度为零.根据动量定理有:-μmgt 2=0-m v .以上两式联立解得:t 2=F -μmg μmg t 1=30-0.2×5×100.2×5×10×6 s =12 s. 法二 用动量定理解,研究全过程.选物体作为研究对象,研究整个运动过程,这个过程的始、终状态的物体速度都等于零.取水平力F 的方向为正方向,根据动量定理得(F -μmg )t 1+(-μmg )t 2=0解得 t 2=F -μmg μmg t 1=30-0.2×5×100.2×5×10×6 s =12 s. 答案 12 s13.质量均为m 的两个小球A 、B 中间用一轻质弹簧相连,通过细线悬挂于O点,如图1-2-11所示,剪断细线两球从静止开始下落,不计空气阻力,经过时间t 小球A 的速度达到v 1此时B 球还未落地,试求此时B 球的速度v 2等于多少?图1-2-11解析取A、B及弹簧组成的系统为研究对象,在下落过程中系统受到的外力是F外=(m A+m B)g=2mg.系统初始状态的动量p1=0,末状态的动量p2=m v1+m v2.由动量定理得2mgt=m v1+m v2,故此时B球的速度v2=2gt-v1.答案2gt-v114.如图1-2-12所示,一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后连为一体,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前速度约为30 m/s.则:图1-2-12(1)车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大?(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s,求这时人体受到的平均冲力为多大?解析(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止,位移为0.5m.设运动的时间为t,根据x=v02t,得t=2xv0=130s.根据动量定理Ft=Δp=m v0得F=m v0t=60×30130N=5.4×104 N(2)若人系有安全带,则F′=m v0t′=60×301N=1.8×103 N.答案(1)5.4×104 N(2)1.8×103 N。
高中物理学习材料河北省衡水市景县梁集中学2021-2021学年高三动量专题练习一、选择题〔本大题共10小题,每题4分,共40分.每题至少一个答案正确〕1. a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量p a=30 kg - m/s, b球动量p0=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20 kg - m/s,那么作用后b球的动量为〔〕A.-20 kg • m/sB.10 kg • m/sC.20 kg • m/sD.30 kg • m/s2.在物体运动过程中,以下说法不正确的有〔〕A.动量不变的运动,一定是匀速运动B.动量大小不变的运动,可能是变速运动C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等〔不为零〕,那么该物体一定做匀变速运动D.假设某一个力对物体做功为零,那么这个力对该物体的冲量也一定为零3 .“神舟〞七号飞船的成功着陆标志着我国在载人航天、太空行走方面迈出了可喜的一步,为了保证航天员的平安,飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲坐椅三大法宝,在距离地面大约 1 m时,返回舱的4个反推火箭点火工作,返回舱的速度很快降到了 2 m/s以内,随后又渐渐降到1 m/s,最终平安着陆,把返回舱从离地 1 m开始到完全着陆称为着地过程,那么关于反推火箭的作用,以下说法正确的选项是 〔〕 A,减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B,减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C.延长着地过程的作用时间D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力4 .如下图,A B 两物体的质量分别为 m 、m>,且m>mB,置于光滑 水平面上,相距较远.将两个大小均为F 的力,同时分别作用在 A 上,经相同距离后,撤去两个力,两物体发生碰撞并粘在一起后将5 .质量分别为m 和m 的两个物体碰撞前后的位移一时间图象如图所 示,以下说法正确的选项是〔〕A,碰撞前两物体动量相同B.m 等于mC,碰撞后两物体一起做匀速直线运动A.停止运动C.向右运动B.向左运动 D.运动方向不能确定D.碰撞前两物体动量大小相等、方向相反6 .如下图,竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧,水平面光滑,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和弹簧视为一个系统,那么小球在运动过程中〔〕A.系统的动量守恒,动能守恒 B.系统的动量守恒,机械能守恒C.系统的动量不守恒,机械能守恒D.系统的动量不守恒,动能守恒7 .加拿大萨德伯里中微子观察站的研究提示了中微子失踪之谜, 即观察到的中微子数目比理论值少是由于局部中微子在运动过程中〔速度很大〕转化为一个W子和一个丫子,对上述转化过程有以下说法,其中正确的选项是〔〕A.牛顿定律依然适用8 .动量守恒定律依然适用C.假设发现w子和中微子的运动方向相反,那么丫子的运动方向可能与中微子的运动方向一致D.假设发现w子和中微子的运动方向相反,那么丫子的运动方向可能与中微子的运动方向相反8 .〔2021 •南京高二检测〕在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为⑴ 现B球静止,A球向B球运动,发生正碰,碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为那么碰前A球的速度等于〔〕9 . 一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x,假设他站在船头要跳上距离在L远处的平台上,水对船的阻力不计,如图,那么〔〕A.只要L<x,他一定能跳上平台B.只要L<x,他有可能跳上平台C.只要L=x,他一定能跳上平台D.只要L=x,他有可能跳上平台10 .如下图,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m、m,且m=2m.开始两木块之间有一m项通加阳2根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧,烧断细绳后,两木块分别向左、右运动.假设两木块m和m2与水平面间的动摩擦因数分别为w 1、W2,且w 1=2^2,那么在弹簧伸长的过程中,两木块〔〕A.动量大小之比为1 : 1B.速度大小之比为2 : 1C.通过的路程之比为2 : 1D.通过的路程之比为1 : 1二、实验题〔本大题共2小题,共16分〕11. 〔4分〕一同学利用水平气垫导轨做“探究碰撞中的不变量〞的实验时,测出一个质量为0.8 kg的滑块甲以0.4 m/s的速度与另一个质量为0.6 kg ,速度为0.2 m/s的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3 m/s ,此时滑块甲的速度大小为m/s,方向与它原来的速度方向〔选填“相同〞或“相反〞〕.12. 〔12分〕如下图,用“碰撞实验器〞可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平局部碰撞前后的动量关系.〔1〕实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量〔填选项前的序号〕,间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程〔2〕图中.点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m屡次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置巳测出平抛射程OP然后把被碰小球m静置于轨道的水平局部,再将入射球m从斜轨上S位置静止释放,与小球m相碰,并屡次重复.接下来要完成的必要步骤是〔填选项前的序号〕.A.用天平测量两个小球的质量m、mB.测量小球m开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m、m相碰后平均落地点的位置M NE.测量平抛射程OM ON (3)假设两球相碰前后的动量守怛,其表达式可表本为(用(2) 中测量的量表示);假设碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 (用(2)中测量的量表示). (4)经测定,m=45.0 g , m=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如下图.碰撞前、后m的动量分别为p i与p i',那么p i :p/=: 11.假设碰撞结束时m的动量为p' 2,那么p' i : p' 2=11 :实验结果说明碰撞前、后总动量的比值为p i p20 M P N\X------ 35.20 cm—J * f1*------ 44.80 cm——H-------------- 55,68 cm ---------- *(5)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰撞小球做平抛运动的射程增大.请你用(4)中的数据,分析和计算出被碰小球m平抛运动射程ON的最大值为________ cm.三、计算题(本大题共4小题,共44分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13. 〔10分〕质量为m的小球A沿光滑水平面以V0的速度与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰撞后A球的动能变为原来的求碰撞后9B球的速度大小.14. 〔10分〕质量为1 kg的物体在倾角为30°的光滑斜面顶端由静止释放,斜面高5 m,求物体从斜面顶端滑到底端的过程中重力的冲量为多少?物体的动量变化量为多少?15. 〔12分〕如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O.让球a 静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平.从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60° .忽略空气阻力,求〔1〕两球a、b的质量之比;〔2〕两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比.16. 〔12分〕一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,具截面如图所示.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V.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,返回后在到达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;⑵木块最后距a点的距离s.答案解析1 .【解析】选C.碰撞过程中,a球的动量减少了20 kg • m/s,故此时a球的动量是10 kg - m/s, a、b两球碰撞前后总动量保持不变, 为30 kg • m/s,那么作用后b球的动量为20 kg • m/s,选项C正确.2 .【解析】选D.A中动量不变,即速度不变,所以运动物体一定做匀速直线运动;B中动量大小不变,即速度大小不变,所以可能是匀速圆周运动;C中由F=;,可知合外力不变,所以为匀变速运动;D中做功和冲量是两个概念,只要力在物体上有作用时间,冲量就不为零, 与是否做功无关.故不正确的选项应是D.3 .【解析】选C D.反推火箭并没有改变返回舱的动量变化,所以由动量定理,返回舱所受冲量不变,只是作用时间延长,平均冲力减小, C D正确.4 .【解析】选C.由于力F相同且作用距离相同,即力F对A、B做的功相等,由动能定理得,A、B获得的动能相等,即E A=E B,又由p2=2mE 得P A>P B,撤去F后A、B组成的系统动量守恒,那么有pup A-p B,方向向右,应选C.5 .【解析】选B、D.由两图线斜率大小相等知,两个物体的速率相等, 碰撞后v=0,即p=0,所以mv1=mv2,即m=m,那么R D正确.6 .【解析】选C.小球与弹簧组成的系统在小球与弹簧作用的时间内受到了墙的作用力,故系统动量不守恒.系统只发生动能和弹性势能的相互转化,故机械能守恒,选项C正确.7 .【解析】选B、C.在中微子转化为w子和丫子的过程中,动量是守恒的,由m中v中=mvimv『知,当v中方向与v^方向相同时,v『方向与v中方向可能相同,也可能相反;当v中方向与v<x方向相反时,v『方向与v中方向一定相同.该过程研究的是微观粒子的运动,故牛顿定律不适用. 8.【解析】选C.设碰前A球的速度为皿,两个弹性小球发生正碰, 当二者共速时,弹性势能最大,由动量守恒定律得mv=2mv,由机械能守恒得E p Imv.2 12mv2,解得v.2任,选项C正确.p2 2 , m9 .【解析】选B.假设立定跳远时,人离地时速度为v,如题图从船上起跳时,人离船时速度为v',船的速度为v船’,由能量守恒E=1 mG,E=1 mV 2+1 mv船 2 2 2所以v' <v,人跳出的距离变小,所以B正确.10 .【解析】选A、B、C.以两木块及弹簧为研究对象,绳断开后,弹簧对两木块有推力作用,可以看成是内力;水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力,且F fi = pi mg, F f2 = p 2叱.又由于巾=2m…i=2p 2,所以系统所受合外力F合二w i mg-w 2烟=0,即满足动量守恒定律的条件.设弹簧伸长过程中某一时刻,两木块速度大小分别为v i、V2,由动量守恒定律有〔以向右为正方向〕-m 〔v i +mv 2=0,即 mv i =mv 2.程正比于其速度,所以两木块通过的路程之比 包 L 士故C 项正确,s 2 v 2 111 .【解析】甲的初动量大小p ?=m?v 甲=0.8 10.4 kg m/s=0.32 kg m/s,乙的初动量大小 p 乙=仃!乙v 乙=0.6 x 0.2 kg - m/s=0.12 kg , m/s, p 甲大 于p乙,碰撞后乙必反向,对系统利用动量守恒定律得 p 甲-pz^ 二 p'甲 +p'乙,p'甲=0.02 kg • m/s,速度为 v 甲 的 002m/s=0.025 m/s , m 甲 0.8方向与它原来的速度方向相同.答案:0.025 相同12 .【解析】(1)在落地高度不变的情况下,水平位移就能反映平抛初 速度的大小,所以,仅测量小球做平抛运动的射程就能比拟速度的大 小.因此选C.(2)找出平均落地点的位置,测量平抛的水平位移,因此步骤中 D E 是必须的,且先D 后E,用天平测质量先后均可.所以答案是ADEK DA 或 DEA.⑶ 设落地时间为t,那么5 OP, v 1平,v 2半,动量守恒的表达式 是 mv 〔= mv ,1+mv ,2, 动能守恒的表达式是 1m v 12=1 mv/ ;+]mv ,22, 所以 m - OM+m ON=m OP 成立,假设碰撞 是弹性碰撞,动能守恒,那么 m • 0M+m • 0N=m • OP 成立.⑷ 碰撞前、后m 动量之比所以两物体的动量大小之比为 1 : 1,故A 项正确.两物体的速度大小之比为XV2m 2 2,故B 项正确.由于木块通过的路 m 1 1 假设两球相碰前后的动量守恒,那么p1 OP 44.80 14 p1 m10M 45.0 35.20 11—---- ----- -- ,—----- ---------- —,p1 0M 35.20 11 p 2m2ON 7.5 55.68 2.9p1 m10P 45.0 44.80 …11.01 p1 p2 m10M m20N 45 35.20 7.5 55.68(5)发生弹性碰撞时,被碰小球获得的速度最大,根据动量守恒和动能守恒, mv〔=mv,1+mv,2, 1mv12=1mv,12+gmv,2:联立解得v22m1 v1,因止匕,最大射程为-^-45- X44.80 cm=76.80 cm m1 m245 7.5答案:(1)C (2)ADE 或DAEg DEA(3)m1 • O M+m ON=m- OP m • OM+m • ON=m • OP(4)14 2.9 1.00 〜1.01 均可(5)76.8013 .【解析】由E=1mv得碰撞后A的速度2v,A=± 1v.,正、负表示方向有两种可能. (1 3分)假设v' A=1v O,即v' A与V O同向时有3mv=1mv+2mv3(2分)解得V B=1V0 3(1分)碰撞后两球具有共同速度说明是完全非弹性碰撞,此速度合理.〔1分〕假设 v' A =-1V 0, 即 v' A 与 V 0反向时有3mv=-1 mv+2mv 3〔1分〕解得V B =2V 03〔1分〕碰撞后系统总动能为E c^、=E KA +E kB =— m 〔- v o 〕 + 2 x 2m 〔— v .〕 =— mv〔2分〕恰好等于碰前系统的总动能」mv 2,是弹性碰撞,此速度合理.〔1 2分〕答案:1丫0或2丫. 3 314 .【解析】物体受重力mg 和支持力F N 的作用.设物体到达斜面底端 的速度为v,对物体由动能定理有 mgh=1 mv①〔3分〕由动量定理得②〔3分〕由①②得I=20 N • s 〔2分〕物体的动量变化量△ p=mv-0=10 kg - m/s,方向沿斜面方向向下I=mgt= mvsin30(2分)答案:20 N • s 10 kg - m/s,方向沿斜面方向向下15 .【解题指南】解答此题应明确以下两点:(1)根据机械能守恒求解b球在最低点与a碰前的速度(2)应用动量守恒求解a、b两球在最低点的碰后速度.【解析】(1)设小球a、b质量分别为m、m,细线长为最低点与a球碰撞前的速度为vo,碰撞后的速度为v, 最低点,由机械能守恒得.1 mgL=5 mv o①〔2分〕最低点小球a、b碰撞由动量守恒定律得mv o=(m+m)v②(2分)小球a、b一起摆至最高点,由机械能守恒得1 (mi+m)v 2=(m1+m)gL(1-cos 0)2③(2分)联立①②③式得m1 1 1m2 . 1 cos④(1分)并代入题给数据得mi m2⑤〔1分〕〔2〕两球在碰撞过程中损失的机械能是Q=ngL-〔m i+m〕gL〔1-cos 0 〕L, b球摆至那么对b球摆至⑥〔2分〕联立①⑥式,Q与碰前球b的最大动能E=mgL之比为Q . m i m2 ,, 、——1 ------- 〔1 cos 〕E k m2⑦〔1分〕联立⑤⑦式,并代入数据得Q 1、2-- I -------E k 2⑧〔1分〕答案:〔1〕 ,2-1 〔2〕1- y由动量16.【解析】〔1〕木块向左滑到最高点时,系统有共同速度v,守恒有mv=〔m+2m〕v①〔2分〕1 mv2-1〔m+2m〕0=fL+mgh2 2②〔2分〕联立①②两式解得:m v023gh 3L③〔2分〕(2)整个过程,由功能关系得:1 mv 2-1 (m+2m),=fx④(2分)木块最后距a 点的距离s=2L-x⑤〔2分〕联立解得:2.s=2L- V 0 LV o 3gh 〔2分〕【总结提升】解答力学综合题的根本思路和步骤1 .认真审题,明确题目所述的物理情景,确定研究对象 .2 .分析对象受力及运动状态和运动状态变化的过程,画出草图. 3.根据运动状态变化的规律确定解题观点,选择规律 .(1)研究某一物体所受力的瞬时作用与物体运动状态的关系时,一般 用力的观点解题.(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动 量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)解题.(3)假设研究的对象为一个物体系统,且它们之间有相互作用,一般用 两个守恒定律去解题,但需注意研究的问题是否满足守恒的条件〔4〕在涉及相对位移问题时那么优先考虑能量守恒定律,即系统克服摩 答案:(1)m v 02 3gh 3L〔2〕 2L 2.Vo L 2V o 3gh擦力所做的总功等于系统机械能的减少量〔转变为系统内能的量〕. 〔5〕在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,需注意到一般这些过程均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化.这种问题由于作用时间都极短,故动量守恒定律一般能派上大用场.4 .根据选择的规律列式,有时还需挖掘题目的其他条件〔如隐含条件、临界条件、几何条件〕列补充方程.5 .代入数据〔统一单位〕计算。
选修3-5动量计算题专练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?2.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?3.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.总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0,速度方向水平。
火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后,火箭本身的速度变为多大?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?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?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8.两块厚度相同的木块A和B,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为m A=0.5kg,m B=0.3kg,它们的下底面光滑,上表面粗糙;另有一质量m C=0.1kg的滑块C(可视为质点),以v c=25m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面,如图所示,由于摩擦,滑块最后停在木块B上,B和C的共同速度为3.0m/s,求:(1)木块A的最终速度v A(2)滑块C离开A时的速度v c’9.如图所示,A B C是光滑轨道,其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆.一质量为M的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为m的子弹射中,并滞留在木块中.若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C,已知木块对C点的压力大小为(M+m)g,求:子弹射入木块前瞬间速度的大小?10.如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为m A=1kg,m B=1kg,m C=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。
人教版高二选修3-5第十六章 第2节 动量和动量定理 课时练习一、单选题1. 关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向B.物体的动能若不变,则动量一定不变C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同D.动量越大的物体,其惯性也越大2. 关于冲量的概念,以下说法正确的是()A.作用在两个物体上的力大小不同,但这两个物体所受的冲量可能相同B.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定很大C.作用在物体上的力作用时间很短,物体所受的冲量一定很小D.只要力的作用时间与力的大小的乘积相等,物体所受的冲量就相同3. 下列说法正确的是()A.质量一定的物体,若动量发生变化,则动能一定变化B.质量一定的物体若动能发生变化,则动量一定变化C.做匀速圆周运动的物体,其动能和动量都保持不变D.一个力对物体有冲量,则该力一定会对物体做功4. 用水平力拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,时刻撤去拉力,物体做匀减速直线运动,到时刻停止.其速度—时间图象如图所示,且α>β,若拉力F 做的功为,冲量大小为;物体克服摩擦阻力做的功为,冲量大小为.则下列选项正确的是A .>;>B .<;>C .<;<D .=;=5.原来静止的物体受合力作用时间为,合力随时间的变化情况如图所示,则( )A .时间内物体的动量变化量与时间内物体的动量变化量相等B .时间内物体的平均速率与时间内物体的平均速率不相等C .时物体的速度为零,外力在时间内对物体的冲量为零D .时间内物体的位移为零,外力对物体做的功为零6. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是()D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零B .在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变7. 高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N8. 下列说法中正确的是()A.根据,可把牛顿第二定律表述为物体动量的变化率等于它所受的合外力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力对时间的积累效应,是一个标量C.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零D.冲量的方向就是物体运动的方向9. 关于下列几种现象的描述正确的是A.拳击手比赛时所带的拳套是为了增强击打效果B.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来C.汽车安全气囊的作用是在汽车发生剧烈碰撞时,使人更快的停下来D.从越高的地方跳下,落地时越危险,是因为落地时人脚受到的冲量越大10. 如图所示,质量为m的小球,用不可伸长的轻绳悬挂在O点。
动量习题1.(10分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间距为l .导轨上面横放着两根导体棒PQ 和MN ,构成矩形回路.导体棒PQ 的质量为m 、MN 的质量为2m ,两者的电阻皆为R ,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B .设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒MN 静止在导轨上,PQ 棒以大小为v 0的初速度从导轨左端开始运动,如图所示.忽略回路的电流对磁场产生的影响.(1)求PQ 棒刚开始运动时,回路产生的电流大小.(2)若棒MN 在导轨上的速度大小为40v 时,PQ 棒的速度是多大. 2.如图所示,导体棒ab 质量为0.10kg ,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm 的光滑水平导轨良好接触,导轨上还放有质量为0.20kg 的另一导体棒cd ,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。
将ab 棒向右拉起0.80m 高,无初速释放,当ab 棒第一次经过平衡位置向左摆起的瞬间,cd 棒获得的速度是0.50m/s 。
在ab 棒第一次经过平衡位置的过程中,通过cd 棒的电荷量为1C 。
空气阻力不计,重力加速度g 取10m/s 2,求:(1)ab 棒向左摆起的最大高度;(2)匀强磁场的磁感应强度;(3)此过程中回路产生的焦耳热3(19分)水平固定的光滑U 型金属框架宽为L ,足够长,其上放一质量为m 的金属棒ab ,左端连接有一阻值为R 的电阻(金属框架、金属棒及导线的电阻均可忽略不计),整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B .现给棒一个初速度v 0,使棒始终垂直框架并沿框架运动.则(1)金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中,求通过电阻R 的电量和电阻R 中产生的热量.(2)金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中,求棒通过的位移.(3)如果将U 型金属框架左端的电阻R 换为一电容为C 的电容器,其他条件不变,如题25图所示.求金属棒从开始运动到达稳定状态时电容器的带电量和电容器所储存的能量(不计电路向外辐射的能量). QN 0vMl P B4.在如图所示的水平导轨上(摩擦、电阻忽略不计),有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B,导轨左端的间距为L1=4l0,右端间距为l2=l0。
精心整理3-5动量碰撞练习题一.选择题(共5小题)1.质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳,经过时间t,身体伸直并刚好离开地面,离开地面时速度为v在时间t内().地面对他的平均作用力为﹣+)①小车停在光滑水平面上,人在车上走动时,对人与车组成的系统②子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统③子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时,绳子突然断开后的一小段时间内,对气球与重物组成的系统.A.只有①B.①和②C.①和③D.①和③④4.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m<M)的小球从槽高h 处开始自由下滑,下列说法正确的是()过程时间极短,子弹受到木块的阻力恒定,木块运动的最大距离为s,重力加速度为g,求:(i)木块与水平面间的动摩擦因数μ;(ii)子弹受到的阻力大小f.7.如图所示,光滑水平面上质量为m1的小球,以初速度v冲向质量为m2的静止光滑圆弧面斜劈,圆弧小于90°且足够高.求:(1)小球能上升的最大高度;(2)斜劈的最大速度.3-5动量碰撞练习题参考答案与试题解析+)所以:=m+)2.(2017?平谷区模拟)在分析和研究生活中的现象时,我们常常将这些具体现象简化成理想模型,这样可以反映和突出事物的本质.例如人原地起跳时,先身体弯曲,略下蹲,再猛然蹬地,身体打开,同时获得向上的初速度,双脚离开地面.我们可以将这一过程简化成如下模型:如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,将小球压至某一位置后由静止释放,小球被弹簧弹起,以某一初速度离开弹簧,不考虑空气阻力.从小球由静止释放到刚好离开弹簧的整个过程中,下列分析正确的是()A.小球的速度一直增大B.小球始终处于超重状态的总冲量不为0,方向向上,所以弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小.故C正确;D、由题可知,弹簧对小球做正功;地面相对于弹簧的下端没有位移,所以地面对弹簧做的功为0,所以地面支持力对弹簧做的功小于弹簧弹力对小球做的功.故D错误.【点评】解答该题关键要将小球的运动分成向上的加速和减速过程,然后结合超重与失重的特点分析.3.(2017?岳阳一模)下列情况中系统动量守恒的是()①小车停在光滑水平面上,人在车上走动时,对人与车组成的系统③子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统受墙角的作用力,系统所受外力之和不为零,系统动量不守恒.故③错误;④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时,绳子突然断开后的一小段时间内,对气球与重物组成的系统,所受的合外力不为零,系统动量不守恒,故④错误;综上可知,B正确,ACD错误.【点评】解决本题的关键掌握动量守恒的条件,抓住系统是否不受外力或所受的外力之和是否为零进行判断.4.(2017?吉林三模)如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m<M)C、全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功,系统机械能守恒,小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零,系统水平方向动量不守恒,故C错误;D、小球在槽上下滑过程系统水平方向不受力,系统水平方向动量守恒,球与槽分离时两者动量大小相等,由于m<M,则小球的速度大小大于槽的速度大小,小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小,小球被反弹后向左运动,由于球的速度大于槽的速度,球将追上槽并要槽上滑,在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒,由于球与槽组成的系统总动量水平向左,球滑上槽的最高点时系统速度相等水平向左系统总动能不为零,由机械能守恒定律可知,小球上升的最大高度小于h,小球不能回到槽高h处,故D正确;D正确;B、由动量定理Ft=△P可知,动量的变化率等于物体所受的合外力,A、B两物体所受的合外力大小相等、方向相反,所受的合外力不同,则动量的变化率不同,故B错误;C、A、B系统的总机械能不变,弹性势能在变化,则总动能在变化,故C错误;故选:D【点评】本题的关键要分析清楚物体运动过程,应用动量定理与动量守恒定律进行分析.要注意动量变化量、动量变化率都是矢量,只有大小和方向都相同时它们才相同.二.计算题(共2小题)当子弹与木块共速到最终停止的过程中,由功能关系得:解得:μ=(ii)子弹射入木块过程极短时间内,设产生的热量为Q,由功能关系得:Q=又:Q=fL解得:f=答:(i)木块与水平面间的动摩擦因数是;(ii)子弹受到的阻力大小f是.【解答】解:(1)以m1、m2组成的系统为研究对象,当m1在m2上滑动时二者存在相互作用,但在水平方向上不受外力,因此系统在水平方向上动量守恒.设m1滑到最高点位置时,二者的速度为v,取水平向右为正方向,由动量守恒定律有:m1v=(m1+m2)v得:v=对m1、m2组成的系统,由机械能守恒定律有:m1v2﹣(m1+m2)v2=m1gh解得:h=m)小球能上升的最大高度是;)斜劈的最大速度是v。
高中物理 3-5第一章动量(含答案)第一章动量作业1 动量和冲量选择题(每小题3分,共24分)1.A有关物体的动量,下列说法正确的是( ) A.某一物体的动量改变,一定是速度大小改变B.某一物体的动量改变,一定是速度方向改变C.某一物体的运动速度改变,其动量一定改变D.物体的运动状态改变,其动量一定改变答案:CD2.A对于力的冲量的说法,正确的是( )A.力越大,力的冲量就越大B.作用在物体上的力大,力的冲量不一定大C.F与其作用时间t的乘积Ft等于F与其作用时间t的乘积Ft,则这两个冲量相同 11112222D.静置于水平地面上的物体受到水平推力F的作用,经过时间t 仍处于静止,则此推力的冲量为零答案:B3.A物体做变速运动,则( )A.物体的动量一定改变B.物体的速度大小一定改变C.物体所受合外力一定改变D.一定有合外力,且一定是恒力答案:A4.A关于冲量和动量,下列说法中正确的是( ) A.冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量B.动量是描述物体状态的物理量C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量是描述物体状态的物理量答案:ABC5.B以速度v竖直向上抛出一物体,空气阻力大小恒定,关于物体受到的冲量,以下说法0正确的是( )A.物体上升阶段和下降阶段所受的重力的冲量方向相反B.物体上升阶段和下降阶段所受的空气阻力的冲量方向相反C.物体在下落阶段受的重力的冲量大于上升阶段受的重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点,物体所受空气阻力的总冲量为零答案:BC6.B某物体在运动过程中,下列说法中正确的是( ) A.在任何相等时间内.它受到的冲量都相同,则物体一定做匀变速运动 B.如果物体的动量大小保持不变,则物体一定做匀速运动 C.只要物体的加速度不变,物体的动量就不变D.只要物体的速度不变,物体的动量就不变第 1 页共 17 页答案:AD7.B使质量为2kg的物体做竖直上抛运动,4s后回到出发点,不计空气阻力,在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是( )A.80kg?m/s,方向竖直向下;80N?s方向竖直向上B.80k?m/s,方向竖直向上;80N?s,方向竖直向下C.80kg?m/s和80N.s.方向均竖直向下D.40kg?m/s和40N?s,方向均竖直向下答案:C8.C一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑,物体滑到最高点后又返回到斜面底部,财下述说法中正确的是( )A.上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量B.上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等C.上滑过程中弹力的冲量为零D.上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同答案:AD作业2 动量定理一、选择题(每小题3分,共24分)1.A下列说法中正确的是( )A.物体只有受到冲量,才会有动量B.物体受到冲量,其动量大小必定改变C.物体受到冲量越大,其动量也越大D.做减速运动的物体,受到的冲量的方向与动量变化的方向相同答案:D2.A某物体受到一个-6N?s的冲量作用,则( ) A.物体的动量增量一定与规定的正方向相反B.物体原来的动量方向一定与这个冲量方向相反C.物体的末动量一定是负值D.物体的动量一定减小答案:A3.A下面关于物体动量和冲量的说法正确的是( ) A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快答案:BCD4.A在任何相等时间内,物体动量的变化总是相等的运动是( ) A.匀变速直线运动 B.匀速圆周运动 C.自由落体运动 D.平抛运动答案:ACD5.A子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块,则( ) A.子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小 B.子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等C.当子弹与木块以同一速度运动后,子弹与木块的动量一定相等第 2 页共 17 页D.子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反答案:BD6.B质量为m的物体以v做平抛运动,经过时间t,下落的高度为h,速度大小为v,在这0段时间内,该物体的动量变化量大小为( )22A.mv-mvB.mgt C. D. mv,vm2gh 00答案:BCD7.B一个力作用在A物体上,在ts时间内.速度增量为6m/s,这个力作用在B 物体上时,在ts内速度增量为9m/s,若把A、B两物体连在一起,再用此力作用ts,则整体速度的增量为( )A.15m/sB.0.28m/sC.3.6m/sD.3.0m/s答案:C8.B一粒钢球从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中,若将它在空中下落的过程称为过程?,进入泥潭直到停止的过程称为过程?,那么( )A.在过程?中,钢球动量的改变量等于重力的冲量B.在过程?中,钢球所受阻力的冲量大小等于在过程?和?中重力的冲量大小C.在过程?中,钢球所受阻力的冲量大小等于在过程?中重力的冲量大小D.在整个过程中.钢球所受合外力的总冲量为零答案:ABD二、填空题(每空4分,共20分)9.B质量为m=70kg的撑杆跳高运动员从h=5.0m高处落到海绵垫上,经?t=1s 后停止,1则该运动员身体受到的平均冲力为______N如果是落到普通沙坑中,经?t=0.1s停下,则22沙坑对运动员的平均冲力为______N(取g=10m/s) 答案:1400;7700210.C水流以10.0m/s的速度由横截面积为4.0cm的喷口处垂直冲击墙壁,冲击后水流无33初速度地沿墙壁流下,则墙受水流的冲击力为______N.(ρ=1.0×10kg/m) 水答案:4011.C质量相同的两物体,并列地静止在光滑水平面上,今给其中甲物体以瞬时冲量I作用,同时以恒力F推动乙物体,I与F作用方向相同,则要经过时间______,两物体再次相遇,在此过程中力F对乙的冲量大小为______.2I 答案:;2IF三、计算题(每小题14分,共56分)12.C自动步枪每分钟能射出600颗子弹,每颗子弹的质量为20g,以500m/s 的速度射击枪口,求因射击而使人受到的反冲力的大小.答案:100N13.C水力采煤是现在世界各国采煤行业使用的一项新技术.高压水枪出水口的横截面积为S,水流的射出速度为v,设水流射到煤层上后速度减为零.若水的密度为ρ,求水对煤层的冲力.答案:设在?t时间内,从水枪射出水的质量为?m,则?m=ρ?Sv??t,以水速方向为正方向,由动量定理2F?t=0-?mv=-ρSv?t2则煤层对水的作用力为F=-ρSv根据牛顿第三定律知,水对煤层的冲力第 3 页共 17 页2F′=-F=ρSv14.C一架质量为500kg的直升飞机,其螺旋桨将空气以50m/s的速度往下推,恰使直升机2停在空中,则每秒钟螺旋桨所推下的空气质量为多少千克?(取g=10m/s) 答案:100kg作业3 动量守恒定律一、选择题(每小题5分,共35分)1.A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、子弹和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、子弹和车组成的系统动量守恒D.若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪和车组成的系统动量守恒答案:C2.A两球相向运动,发生正碰,碰撞后两球均静止,于是可以判定,在碰撞以前两球()A.质量相等B.速度大小相等C.动量大小相等D.以上都不能判定答案:C3.A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,一物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统答案:A4.A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的冲量相等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答案:CD5.B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,以下说法中正确的是( )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,人的质量小,它们受的冲量大小是相等的,所以人向前运动得快,小船后退得慢C.当人停止走动时,因为小船惯性大,所在小船要继续向后退D.当人停止走动时.因为总动量守恒,所以小船也停止后退答案:BD6.B物体A的质量是物体B的质量的2倍,中间压缩一轻质弹簧,放在光滑的水平面上,由静止同时放开两手后一小段时间内( )A.A的速率是B的一半B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.总动量为零第 4 页共 17 页答案:AD7.B如图所示,F、F等大反向,同时作用于静止12在光滑水平面上的A、B两物体上,已知M>M,AB经过相同时间后撤去两力.以后两物体相碰并粘成一体,这时A、B将( )A.停止运动B.向右运动C.向左运动D.仍运动但方向不能确定答案:A二、填空题(每空3分,共15分)8.B在光滑的水平面上,质量分别为2kg和1kg的两个小球分别以0.5m/s和2m/s的速度相向运动,碰撞后两物体粘在一起,则它们的共同速度大小为______m/s,方向______.1答案:;方向跟1kg小球原来的方向相同 m/s39.B质量为M=2kg的木块静止在光滑的水平面上,一颗质量为m=20g的子弹以v=100m/s0的速度水平飞来,射穿木块后以80m/s的速度飞去,则木块速度大小为______m/s. 答案:0.210.C质量是80kg的人,以10m/s的水平速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为5m/s的车上,则此后车的速度是______m/s,方向______.答案:0.71;与原来的方向相同三、计算题(每小题10分,共50分)11.C用细绳悬挂一质量为M的木块处于静止,现有一质量为m的子弹自左方水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v和v,求: 0(1)子弹穿过后,木块的速度大小;(2)子弹穿过后瞬间,细绳所受拉力大小22m(vv)m(vv),,00Mg答案:(1)(2) ,MLM12.C甲、乙两个溜冰者相对而立,质量分别为m=60kg,m=70kg,甲手中另持有m=10kg甲乙的球,如果甲以相对地面的水平速度v=4m/s把球抛给乙,求: 0(1)甲抛出球后的速度;(2)乙接球后的速度2答案:(1),与抛球的方向相反(2),与球的运动方向相同 v,0.5m/sv,m/s乙甲313.C在光滑水平面上,质量为m的小球A以速率v向静止的质量为3m的B球运动,发0v0生正碰后,A球的速度为,求碰后B球的速率 415答案: v或v0041214.C一辆总质量为M的列车,在平直轨道上以v匀速行驶,突然后一节质量为m的车厢脱钩,假设列车受到的阻力与质量成正比,牵引力恒定,则当后一节车厢刚好静止的瞬间,前面列车的速率为多大?试分别从牛顿运动定律和动量守恒定律来求解MV答案: M,m第 5 页共 17 页15.C两只小船在平静的水面上相向匀速运动如图所示,船和船上的麻袋总质量分别为m=500kg,m甲乙=1000kg,当它们首尾相齐时,由每一只船上各投质量m=50kg的麻袋到另一只船上去(投掷方向垂直船身,且麻袋的纵向速度可不计),结果甲船停了下来,乙船以v=8.5m/s的速度沿原方向继续航行,求交换麻袋前两只船的速率各为多少?(不计水的阻力)答案:以甲船和乙船及其中的麻袋为研究对象,以甲船原来的运动方向为正方向.麻袋与船发生相互作用后获得共同速度.由动量守恒定律有(相互作用后甲船速度v′=0) 甲,? (m,m)v,mv,mv,0乙甲甲甲甲以乙船和甲船中的麻袋为研究对象,有(相互作用后乙船速度v′=0) 乙,? ,(m,m)v,mv,,mv,0乙乙乙乙甲由?、?两式解得,mmv50,1000,8.5乙乙2 v,,m/s,1m/s甲22(m,m)(m,m),m(1000,50),(500,50),50乙甲m,m500,50甲 v,v,,1m/s,9m/s乙甲m50作业4 动量守恒定律的应用一、选择题(每小题4分,共24分)1.A向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸成a、b两块,若质量较大的a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.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.n、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到爆炸力的冲量大小一定相等答案:CD2.A如图所示,质量为M,长度为l的车厢,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向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后静止在车厢中,这时车厢的速度是(0)A.v,水平向右B.0 0mvmv00C.,水平向左 D.,水平向右 M,mM,m答案:D3.AA、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,并以该方向为正方向,m=1k,Am=2kg,v=6m/s,v=2m/s,A追上B发生碰撞后,A、B速度不可能为下列的( BAB)第 6 页共 17 页1110A. B.2m/s,4m/s m/s,m/s33C.7m/s,1.5m/sD.-4m/s,8m/s答案:ACD4.A甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg,甲手里拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为( ) A.0 B.2m/s C.4m/s D.无法确定答案:A5.A质量为1kg的物体在距离地面高5m处由静止自由下落,正好落在以5m/s 速度沿光滑水平面匀速行驶的装有沙子的小车中,车与沙子的总质量为4kg,当物体与小车相对静止后,小车的速度为( )A.3m/sB.4m/sC.5m/sD.6m/s答案:B6.B三个相同的木块A、B、C,从同一水平线上自由下落,其中木块A在开始下落瞬间,被水平飞来的子弹击中,木块B在下落到一半时才被水平飞行的子弹击中,若子弹均留在木块内,以t、t、t分别表示三个木块下落的时间,则它们的关系是( ) ABCA.t>t>tB.t=t<t ABCACBC.t<t<tD.t=t<t ABCABC答案:B二、填空题(每空4分,共16分)7.B质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v向右运动,质量为m的子弹以速度v水12平向左射入木块(子弹留在术块内),要使木块停下来,必须发射子弹的数目为______.(M》m,v》v) 21Mv1答案: mv28.B质量为m,长为a的汽车由静止开始从质量为M,长为b的平板车一端行至另一端时,如图所示,汽车产生的位移大小是______,平板车产生位移大小是______.(地面光滑)M(b,a)m(b,a)答案:; M,mM,m9.B一人坐在冰面的小车上,人与车的总质量为M=70kg,当它接到一个质量m=20kg,以速度v=5m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己为v′=5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,不计冰面阻力,则小车获得的速度为______m/s 20答案: 9三、计算题(每小题10分,共60分)10.B试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式:系统是两个质点,相互作用力是恒力,不受其他力,沿直线运动,要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义.答案:略11.C平直轨道上有一节车厢,以某一初速度v做匀速0第 7 页共 17 页运动,某时刻正好与另一质量为车厢质量一半的平板车相挂接,车厢顶边缘上一小钢球以速度v向前滑出,如图所示,车厢顶与平板车表面的高度差为1.8m,小钢球落在平板车上02距车厢2.4m处,不计空气阻力,并设平板车原来是静止的,g=10m/s,求v的大小 0答案:12m/s12.C人和冰车总质量为M,另有一木球质量为m,且M:m=31:2,人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v将原来静止的木球沿冰面推向正前方的固定挡板,不计一切摩擦,设球与挡板碰撞后以原速率弹回,人接球后再以同样的速度(相对于地面)推向挡板,求人推多少次后才不再能接到球,答案:9次13.C如图所示:甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平面上游戏,甲和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和他的冰车的质量也是甲30kg,游戏时甲推一个质量15kg的箱子,以大小为v=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大0小的速度迎面滑来,为避免相撞,甲将箱子推给乙,求甲至少以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免相撞?答案:由题意可知甲、乙两孩及木箱组成的系统总动量为30kg?m/s,方向向右,并且总动量守恒(推接木箱的力是系统的内力),可见甲推出木箱乙接住后,两者都停下是不可能的,都向左也是不可能的在可能的情况中,不相撞的临界条件是甲、乙都向右运动,且速度大小相等(v=v). 甲乙设甲孩推出木箱后的速度为v,此时木箱速度为v,乙孩接住木箱后速度为v 甲木乙则对甲孩和木箱,根据动量守恒有:(M+m)v=Mv+mv? 甲甲甲木0 则对乙孩和木箱,根据动量守恒有:mv-Mv=(M+m)v? 木乙乙乙0刚不相撞的条件要求v=v? 甲乙由???并代入数据解得v=5.2m/s 木此题也可对甲、乙两孩及木箱组成的系统,推出木箱之前及乙孩接住木箱之后两个状态.由动量守恒得:(M+m)v-Mv=(M+M+m)v? 甲乙甲乙甲00再由??解得结果作业5 反冲运动火箭一、选择题(每小题4分,共40分)1.A假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动,如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量不可忽略的物体A,则下列说法正确的是( ) A.A与飞船都可能沿原轨道运动B.A与飞船都不可能沿原轨道运动C.A运动的轨道半径可能减小,而飞船的运行半径一定增加D.A可能沿地球半径方向竖直下落,而飞船运行的轨道半径将增大答案:CD2.A有一炮艇总质量为M,以速v匀速行驶,从艇上沿前进方向水平射出一颗质量为m的1炮弹,已知炮弹相对炮艇的速度为v′,不计水的阻力,若发射炮弹后炮艇的速度为v,则2它们的关系为( )A.(M+m)v+m(v′-v)=MvB.(M-m)v+m(v+v′)=Mv 211211C.(M-m)v+mv′=MvD(M-m)v+m(v+v′)=Mv 21221第 8 页共 17 页答案:C3.A一人静止于光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,下列方法中可行的是( )A.向后踢腿B.手臂向后甩C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出答案:D4.A质量为M的斜面B,置于光滑的水平面上,斜面体底边长为b,在其斜面上放有一质量为m的与斜面体相似的物块A其上边长为a,且与水平面平行,系统处于静止状态,如图所示,当物块A从B的顶端下滑至接触地面时,斜面体B后退的距离为( )mbMbA. B. M,mM,mM(b-a)m(b-a)C. D. M,mM,m答案:C5.A质量分别为m、m的两个物体置于水平粗12糙的地面上,它们与地面间的动摩擦网数分别为μ和μ,且μ:μ=m:m,m与m间有一压缩12121212弹簧,当烧断细线后,m、m向相反方向弹出,12如图所示,则下列结论正确的是( )A.弹出后m与m的速率之比为m:m 1221B.弹出后m与m在水平面上运动的时间相同 12C.弹出后m与m在水平面上运动的路程相同 12D.以上结论均不正确答案:C6.B向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体被炸裂成.a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则( ) A.v的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到爆炸力的冲量大小相等答案:CD7.B一只爆竹竖直升空后,在高为h处达到最高点.发生爆炸,分为质量不同的两块,两块质量之比为2:1,其中小的一块获得水平速度v,则两块爆竹落地后相距( ) 1 3v2h2v2h2h2hA. B. C. D. ()()2vvgg2g3g答案:C8.B下列属于反冲运动的( )A.喷气式飞机的运动B.直升飞机的运动C.火箭的运动D.反击式水轮机的运动答案:ACD9.B一个静止的质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子后,原子核剩余部分的速度为( )第 9 页共 17 页,mv,mv,mvA.-v B. C. D. (M,m)(m-M)M答案:B10.C一炮艇在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹,设两炮弹质量相同,相对于地的速率相同,牵引力阻力均不变,则船的动量和速度的变化情况是( )A.动量不变,速度增大B.动量变小,速度不变C.动量增大,速度增大D.动量增大,速度减小答案:A二、填空趣(每空5分,共20分)11.B火箭喷气发动机每次喷出质量为m=200g的气体,喷出的气体相对地面的速度为v=1000m/s,设火箭初始总质量M=300kg,发动机每秒喷气20次,在不计地球引力和空气阻力的情况下,火箭1s末的速度为______m/s.答案:13.512.B质量为M的火箭以速度v水平飞行,若火箭向后喷出质量为m的气体,气体的速度0为u,则火箭的速度变为______.答案: (M v-mu)/(M-m) 013.C两磁铁各固定在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿一直线运动,已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg,两磁铁的N极相对,推动一下,使两车相向运动,某时刻甲车的速度大小是2m/s,乙车的速度大小为3m/s,且仍在相向运动,则两车的距离最近时,乙车的速度大小为______m/s;甲车速度为零时,乙车的速度大小为______m/s.4答案: m/s;2m/s3三、计算题(每小题10分,共40分)14.C质量为M的气球上有一质量为m的人,共同静止在距地面为h的空中,现在从气球上放下一根质量不计的软绳,人沿着软绳下滑到地面,软绳至少为多长?M,m答案: hM作业6 实验验证动量守恒定律一、选择题(每小题5分,共45分)1.在本实验中,必须测量的物理量有( ) A.入射小球和被碰小球的质量B.入射小球和被碰小球的直径C.入射小球从静止释放时的起始高度D.斜槽轨道的末端到地面的高度E.入射小球未碰撞时飞出的水平距离F.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离答案:ABEF2在本实验中,需要的测量仪器(或工具)有( )A.秒表B.天平C.刻度尺D.游标卡尺E.弹簧秤答案:BCD第 10 页共 17 页3.因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行______相同,所以我们在“碰撞中的动量守恒”实验中可以用______作为时间单位,平抛小球的______在数值上等于小球平抛的初速度.答案:略4.本实验中,实验必须要求的条件是( )A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端点的切线是水平的C.入射小球每次都从同一高度由静止滚下D.碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行答案:BCD5.在本实验中,入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使()A.小球每次都能水平飞出槽口B.小球每次都以相同的速度飞出槽口C.小球在空中飞行的时间不变D.小球每次都能对心碰撞答案:B6.在本实验中,安装斜槽轨道时,应让斜槽的末端的切线保持水平,检验的办法是观察放在末端的小球是否处于随遇平衡状态,这样做的目的是为了使( )A.入射球得到较大的速度B.入射小球和被碰小球对心碰撞后速度均为水平方向C.入射小球和被碰小球碰撞时动能无损失D.入射小球和被碰小球碰撞后均能从同一高度飞出答案:B7.关于在地面铺纸,下列说法中,正确的有( )A.铺纸前应查看地面是否平整,有无杂物B.白纸铺在地面后,在整个实验过程中不能移动C.复写纸不需要固定在白纸上,测定P点位置时的复写纸,到测定M点位置时,可移到M点使用D.在地面上铺纸时,复写纸放在下面,白纸放在上面答案:ABC8.在本实验中,下列关于小球落点说法,正确的是( )A.如果小球每次都从同一点无初速释放,重复几次的落点一定是重合的B.由于偶然因素存在,重复操作时小球落点不重合是正常的,但落点应当比较集中C.测定P点位置时,如果重复10次的落点分别为P、P、P…P,则12310 OPOPOP,,,,,,1210OPOP应取OP、OP、OP...OP的平均值,即 ,1231010D.用半径尽量小的圆把P、P、P…P圈住,这个圆的圆心是入射小球12310 落地点的平均位置P第 11 页共 17 页答案:BD9.如图所示,M、N和P为验证动量守恒定律实验中小球的落点,如果碰撞中动量守恒.入射球、被碰球的质量分别为m、m,则有( ) 12A.m(OP-OM)=mONB.m(OP-OM)=mO′N 1212C.m(OP+OM)=mO′ND.mOP=m(O′N+OM) 1212答案:B二、填空题(第10题35分,11题20分,共55分)10.在验证碰撞中的动量守恒定律时,实验装置的示意图如图所示,一位同学设计的主要实验步骤如下:A.在桌边固定斜槽轨道,调整轨道末端成水平,并调整支柱高度,使两球碰撞时,两球心在同一高度;调整支柱的方向,使两球碰撞后运动方向与一个球运动的方向在同一直线上.B.用天平称出两球质量m和m. abC.把白纸铺在地面上,在白纸上记下重锤所指位置O,在白纸上铺好复写纸.D.任取一球a,让其多次从斜槽轨道上同一高度处滚下,在纸上找出平均落点,记为。
人教版高中物理选修3-5动量和动量定理专题练习1.有关实际中的现象,下列说法不正确的是()A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,发动机舱越坚固越好答案:D2.一物体从某高处由静止释放,设所受空气阻力恒定,当它下落h时的动量大小为p1,当它下落2h时动量大小为p2,那么p1∶p2等于()A.1∶1B.1∶2C.1∶2D.1∶4答案:B3.甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下,沿同一直线运动。
它们的动量随时间变化如图所示。
设甲在t1时间内所受的冲量为I1,乙在t2时间内所受的冲量为I2,则F、I的大小关系是()A.F1>F2,I1=I2B.F1<F2,I1<I2C.F1>F2,I1>I2D.F1=F2,I1=I2答案:A4.质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面上,再以4 m/s的速度反向弹回。
取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是()A.Δp=2 kg·m/s W=-2 JB.Δp=-2 kg·m/s W=2 JC.Δp=0.4 kg·m/s W=-2 JD.Δp=-0.4 kg·m/s W=2 J答案:A5.关于物体的动量和动能,下列说法正确的是()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,其动量一定相等答案:A6.如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是()A.合力对物块的冲量大小一定为2mv2B.合力对物块的冲量大小一定为2mv1C.合力对物块的冲量大小可能为零D.合力对物块做的功可能为零答案:D7.(多选)如图所示,质量为m、2m的甲、乙两个同种材质的物体静止在粗糙水平面上,某时刻,它们同时受到水平恒力F,经过时间t,同时撤掉力F。
动量专题训练一.动量定理(动量变化和冲量的关系)内容:表达式:注意:①F是指物体受到的合外力②动量定理是矢量式③冲量方向和动量变化方向相同应用动量定理解题的步骤:①定研究对象;②明确研究过程,进行受力分析;③规定正方向,确定初本态的动量;④用动量定理列式求解变式训练:1. 一质量为1kg的小球从0.8m高处自由下落到一软垫上,后弹起能上升最高0.2m。
若小球刚接触软垫到离开软垫共经历0.2秒,求软垫对小球的平均作用力2. 如图所示,AB为斜轨道,与水平面夹角30°,BC为水平轨道,两轨道在B处通过一小段圆弧相连接,一质量为m的小物块,自轨道AB的A处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的C点,已知A点高h,物块与轨道间的动摩擦因数为μ,求:(1)整个过程中摩擦力所做的功?(2)物块沿轨道AB段滑动的时间t1与沿轨道BC段滑动的时间t2之比t1/t2等于多少?二.动量守恒定律:注意:①系统性:研究对象是一个系统②区分内力和外力:守恒条件是合外力为零运用动量守恒定律解题的步骤;①确研究对象及过程(系统包括哪几个物体);②受力分析.判断系统动量是否守恒(或某一方向守恒);③规定正方向,确定初末状态的动量;④由动量守恒定律列式求解碰撞:作用时间很短,内力远大于外力,可认为系统动量守恒分类:弹性碰撞:(动量守恒);(机械能守恒)非弹性碰撞:(动量守恒);(机械能不守恒)完全非弹性碰撞:“在一起”、“粘合”、“共同速度”;机械能损失最大模型一:含弹簧的碰撞模型思路:①碰撞过程中存在弹性势能,可通过能量守恒或动能定理计算,机械能包括动能和势能②当弹簧压缩量最大时,两物体存在相同的速度ABC变式训练:1.如图所示,质量分别为1 kg 、3 kg 的滑块A 、B 位于光滑水平面上,现使滑块A 以4 m/s 的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B 发生碰撞.求二者在发生碰撞的过程中, ①弹簧的最大弹性势能; ②滑块B 的最大速度2. 如图所示,光滑的水平面上有mA=2kg ,mB= mC=1kg 的三个物体,用轻弹簧将A 与B 连接.在A 、C 两边用力使三个物体靠近,A 、B 间的弹簧被压缩,此过程外力做功72 J ,然后从静止开始释放,求: (1)当物体B 与C 分离时,B 对C 做的功有多少?(2)当弹簧再次恢复到原长时,A 、B 的速度各是多大?3. 如图所示,光滑水平面轨道上有三个木块,A 、B 、C ,质量分别为mB=mc=2m,mA=m ,A 、B 用细绳连接,中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。
开始时A 、B 以共同速度v0运动,C 静止。
某时刻细绳突然断开,A 、B 被弹开,然后B 又与C 发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。
求B 与C 碰撞前B 的速度。
4. 两物块A 、B 用轻弹簧相连,质量均为2 kg ,初始时弹簧处于原长,A 、B 两物块都以v =6 m /s 的速度在光滑的水平地面上运动,质量4 kg 的物块C 静止在前方,如图所示。
B 与C 碰撞后二者会粘在一起运动。
求在以后的运动中:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A 的速度为多大? (2)系统中弹性势能的最大值是多少?5. 图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B 相连,B 静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。
另一质量与B 相同滑块A ,从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行,当A 滑过距离1l时,与B 相碰,碰撞时间极短,碰后A 、B 紧贴在一起运动,但互不粘连。
已知最后A 恰好返回出发点P 并停止。
滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为 ,运动过程中弹簧最大形变量为2l ,求A 从P 出发时的初速度0v 。
v模型二:人船模型1. 长为L,质量为M 的船停在静水中,一质量为m 的人站立在船头,如图所示,若不计水的阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人对地面的位移各是多少?2. 如图所示,总质量为M 的气球下端悬着质量为m 的人而静止于高度为h 的空中,欲使人能沿着绳安全着地,人下方的绳至少应为多长?模型三:子弹打木块模型1. 一质量为M 的木块放在光滑的水平面上,一质量m 的子弹以初速度v 0水平飞来打进木块并留在其中,设相互作用力为f (1)子弹、木块相对静止时的速度v (2)子弹在木块内运动的时间(3)子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度 (4)系统损失的机械能、系统增加的内能模型四:板块模型1. 如图所示,质量是M 的木板静止在光滑水平面上,木板长为l 0,一个质量为m 的小滑块以初速度v 0从左端滑上木板,由于滑块与木板间摩擦作用,木板也开始向右滑动,滑块滑到木板右端时二者恰好相对静止,求:(1)二者相对静止时共同速度为多少? (2)此过程中有多少热量生成?(3)滑块与木板间的滑动摩擦因数有多大?2. 将质量为 m = 2 kg 的物块,以水平速度 v0 = 5m/s 射到静止在光滑水平面上的平板车上 , 小车的质量为M = 8 kg ,物块与小车间的摩擦因数μ = 0.4 ,取 g = 10 m/s2. (1)物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止? (2)在此过程中小车滑动的距离是多少? (3)整个过程中有多少机械能转化为内能?3. 光滑水平面上,木板以V 0向右运动,木块m 轻轻放上木板的右端,令木块不会从木板上掉下来,两者间动摩擦因数为 ,求①从m 放上M 至相对静止,m 发生的位移;②系统增加的内能;③木板至少多长?1图4图1.(2014 北京)14.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时,释放的能量是(c表示真空中的光速)A.(m1+m2-m3)cB.(m1-m2-m3)cC.(m1+m2-m3)c2D.(m1-m2-m3)c22.(2014 福建卷)30.[物理-选修3-5](本题共有2小题,每小题6分,共12分。
每小题只有一个选项符合题意)(1)如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是。
(填选项前的字母)(2)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。
已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为。
(填选项前的字母)3. (2014年广东卷)18、在光电效应实验中,用频率为v的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是A.增大入射光的强度,光电流增大B.减小入射光的强度,光电效应现象消失C.改用频率小于v的光照射,一定不发生光电效应D.改用频率大于v的光照射,光电子的最大初动能变大4.(2014 海南卷)(1)在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应。
对于这两个过程,下列四个物理过程中,一定不同的是A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功5.(2014 海南卷)(2)一静止原子核发生α衰变,生成一α粒子及一新核,α粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场,其运动轨迹是半径为R的圆。
已知α粒子的质量为m,电荷量为q;新核的质量为M;光在真空中的速度大小为c。
求衰变前原子核的质量。
6. (2014 江苏卷)C. [选修3-5](12分)(1)已知钙和钾的截止频率分别为7. 73×1014Hz 和5. 44×1014Hz ,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的 。
A .波长 B .频率 C .能量 D .动量(2)氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤。
它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。
其衰变方程是2222188684Rn Po →+ 。
已知22286Rn 的半衰期约为3. 8天,则约经过 天,16 g 的22286Rn 衰变后还剩1g 。
(3)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A 、B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16。
分离速度是指碰撞后B 对A 的速度,接近速度是指碰撞前A 对B 的速度。
若上述过程是质量为2m 的玻璃球A 以速度v 0碰撞质量为m 的静止玻璃球B ,且为对心碰撞,求碰撞后A 、B 的速度大小。
7. (2014年全国卷1)35.[物理—选修3-5] (15分) (1) (6分)关于天然放射性,下列说法正确的是 。
(填正确答案标号。
选对1个得3分,选对2个得4分.选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元萦与别的元紊形成化合物时仍具有放射性D.α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强E.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线8. (2014年全国卷1) (2) (9分)如图,质量分别为m A 、m B 的两个弹性小球A 、B 静止在地面上方,B 球距地面的高度b=0.8m ,A 球在B 球的正上方。
先将B 球释放,经过一段时间后再将A 球释放。
当A 球下落t = 0.3s 时,刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A 球的速度恰为零。
已知m B =3m A ,重力加速度大小g=10m/s 2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。
求: (i)B 球第一次到达地面时的速度; (ii) P 点距离地面的高度。
9.(2014年 全国卷2. 35.[物理——选修3-5](15分)(1) ( 5分)在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。
下列说法符合历史事实的是 。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)A .密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B .贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核C .居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋(Po )和镭(Ra )两种新元素D .卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子E .汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷10. (2014年 全国卷2 (2)(10分)现利用图(a)所示装置验证动量守恒图(a)定律。
在图(a)中,气垫导轨上有A 、B 两个滑块,滑块A 右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B 左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计数器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A 的质量m 1=0.301kg ,滑块B 的质量m 2=0.108kg ,遮光片的宽度d =1.00cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0Hz 。