动量守恒定律测试题含复习资料
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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。
F4、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()()MvM 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O P S Q5、光滑的水平面上有两个小球M和N,它们沿同一直线相向运动,M球的速率为5m/s,N球的速率为2m/s,正碰后沿各自原来的反方向而远离,M球的速率变为2m/s,N球的速率变为3m/s,则M、N两球的质量之比为A、3∶1B、1∶3C、3∶5D、5∶76、如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,都具有一定的质量。
物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m 、m ,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v 向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求:(1)第一次碰撞过程中系统损失的动能 (2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量 【答案】(1)2014mv ;(2) 0mv 【解析】 【详解】解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v 、2v ,之后甲做匀速直线运动,乙以2v 初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速度相等,有:212v v =而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mv mv mv =+ 由以上两式可得:012v v =,20 v v = 所以第一次碰撞中的机械能损失为:222201201111222224E m v m v mv mv ∆=--=gg g g (2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200I mv mv =-=2.如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b ,小车质量M =3kg ,AO 部分粗糙且长L =2m ,动摩擦因数μ=0.3,OB 部分光滑.另一小物块a .放在车的最左端,和车一起以v 0=4m/s 的速度向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连.已知车OB 部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内.a 、b 两物块视为质点质量均为m =1kg ,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动.(取g =10m/s 2)求:(1)物块a 与b 碰后的速度大小;(2)当物块a 相对小车静止时小车右端B 到挡板的距离;(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离.【答案】(1)1m/s (2) (3) x=0.125m【解析】试题分析:(1)对物块a,由动能定理得:代入数据解得a与b碰前速度:;a、b碰撞过程系统动量守恒,以a的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:;(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离,a以在小车上向左滑动,当与车同速时,以向左为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:,对小车,由动能定理得:,代入数据解得,同速时车B端距挡板的距离:;(3)由能量守恒得:,解得滑块a与车相对静止时与O点距离:;考点:动量守恒定律、动能定理。
动量守恒定律及答案•选择题(共32小题)1.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( 枪和弹组成的系统,动量守恒枪和车组成的系统,动量守恒 因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很大,使系统的动量变化很大,故系统动量 守恒D .三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力 作用,这两个外力的合力为零2.静止的实验火箭,总质量为 M ,当它以对地速度为V 0喷出质量为△ m 的高温 气体后,火箭的速度为( ) A △叫B 皿口C △呱D △叫A. H-ArnB. — C — D. M-Ain3 .据新华社报道,2018年5月9日凌晨,我国长征系列运载火箭,在太原卫星 发射中心完或第274次发射任务,成功发射高分五号卫星,该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星。
最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M 的气体后,质量为m 的卫星(含未脱离的火箭)的速度大小为V ,不计卫星受到的重力和空气阻力。
则在上述过程中,卫星所受冲 4.在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端(如图)。
在连续的敲打下,关于这辆车的运动情况,下列说法中正确的是()A .B . C. B . (M+m ) v C. (M - m ) V D . mv量大小为(A . Mv7•质量为m i =2kg 和m 2的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其 X-1 (位移-时间)图象如图所示,贝U m2的质量等于( )A .由于大锤不断的敲打,小车将持续向右运动B .由于大锤与小车之间的作用力为内力,小车将静止不动C 在大锤的连续敲打下,小车将左右移动D .在大锤的连续敲打下,小车与大锤组成的系统,动量守恒,机械能守恒 5 .设a 、b 两小球相撞,碰撞前后都在同一直线上运动。
若测得它们相撞前的速 度为V a 、V b ,相撞后的速度为V a'、V b 可知两球的质量之比絆于( A . V — V B.C. V 一V6 .两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同向运动,A 球的动量是 8kg?m/s ,B 球的动量是6kg?m/s , A 球追上B 球时发生碰撞,则碰撞后 A 、B 两球的动量可能为(A . P A =0,PB =l4kg?m/sB . p A =4kg?m/s ,p B =10kg?m/sC. p A =6kg?m/s , p B =8kg?m/sD . p A =7kg?m/s ,p B =8kg?m/sA. 3kg B . 4kg C. 5kg &如图所示,光滑水平面上,甲、乙两个球分别以大小为速度做相向运动,碰撞后两球粘在一起以 0.5m/s 的速度向左运动,则甲、乙 两球的质量之比为()9 .质量为1kg 的木板B 静止在水平面上,可视为质点的物块 A 从木板的左侧沿 木板上表面水平冲上木板,如图甲所示。
《动量守恒定律》测试题(含答案)一、动量守恒定律选择题1.—粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中静止.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 不计空气阻力,则( )A.过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量的大小大于过程Ⅱ中合力的冲量的大小B.过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C.过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ中重力做功D.过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量小于过程Ⅱ中钢珠的重力的冲量2.如图甲所示,质量M=2kg的木板静止于光滑水平面上,质量m=1kg的物块(可视为质点)以水平初速度v0从左端冲上木板,物块与木板的v-t图象如图乙所示,重力加速度大小为10m/s2,下列说法正确的是()A.物块与木板相对静止时的速率为1m/sB.物块与木板间的动摩擦因数为0.3C.木板的长度至少为2mD.从物块冲上木板到两者相对静止的过程中,系统产生的热量为3J3.如图所示,质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力,重力加速度为g。
则关于小球下落过程中,说法正确的是A.整个下落过程中,小球的机械能减少了mgHB.整个下落过程中,小球克服阻力做的功为mg(H+h)C.在陷入泥潭过程中,小球所受阻力的冲量大于mD.在陷入泥潭过程中,小球动量的改变量的大小等于m4.如图所示,A、B、C三个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的杆上,三个球的质量分别为m A=2kg,m B=3kg,m C=1kg,初状态三个小球均静止,BC球之间连着一根轻质弹簧,弹簣处于原长状态.现给A 一个向左的初速度v 0=10m/s,A 、B 碰后A 球的速度变为向右,大小为2m/s ,下列说法正确的是A .球A 和B 碰撞是弹性碰撞B .球A 和B 碰后,球B 的最小速度可为0C .球A 和B 碰后,弹簧的最大弹性势能可以达到96JD .球A 和B 碰后,弹簧恢复原长时球C 的速度可能为12m/s5.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示.设该物体在0t 和02t 时刻相对于出发点的位移分别是1x 和2x ,速度分别是1v 和2v ,合外力从开始至o t 时刻做的功是1W ,从0t 至02t 时刻做的功是2W ,则A .215x x =,213v v =B .1221,95x x v v ==C .2121,58x x W W ==D .2121,39v v W W ==6.A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量2A m kg =,则由图可知下列结论正确的是( )A .A 、B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/sB .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·sC .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/sD .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J7.如图所示,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠竖直墙壁,右侧靠一质量为M 2的物块.今让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处从静止开始下落,与半圆槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A .小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B .小球在槽内运动的B 至C 过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒 C .小球离开C 点以后,将做竖直上抛运动D .小球从A 点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒8.如图所示,光滑水平面上有一质量为m =1kg 的小车,小车右端固定一水平轻质弹簧,弹簧左端连接一质量为m 0=1kg 的物块,物块与上表面光滑的小车一起以v 0=5m/s 的速度向右匀速运动,与静止在光滑水平面上、质量为M =4kg 的小球发生弹性正碰,若碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内.则( )A .碰撞结束时,小车的速度为3m/s ,速度方向向左B .从碰后瞬间到弹簧最短的过程,弹簧弹力对小车的冲量大小为4N·sC .小车的最小速度为1m/sD .在小车速度为1m/s 时,弹簧的弹性势能有最大值9.A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量2A m kg ,则由图可知下列结论正确的是( )A .A 、B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/sB .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·sC .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/sD .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J10.如图所示,足够长的光滑水平面上有一质量为2kg 的木板B ,质量为1kg 的木块C 叠放在B 的右端点,B 、C 均处于静止状态且B 、C 之间的动摩擦因数为μ = 0.1。
动量守恒定律试题(含答案)一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,A 、B 、C 是三级台阶的端点位置,每一级台阶的水平宽度是相同的,其竖直高度分别为h 1、h 2、h 3,将三个相同的小球分别从A 、B 、C 三点以相同的速度v 0水平抛出,最终都能到达A 的下一级台阶的端点P 处,不计空气阻力。
关于从A 、B 、C 三点抛出的小球,下列说法正确的是( )A .在空中运动时间之比为t A ∶tB ∶tC =1∶3∶5B .竖直高度之比为h 1∶h 2∶h 3=1∶2∶3C .在空中运动过程中,动量变化率之比为AC A B P P P t t t::=1∶1∶1 D .到达P 点时,重力做功的功率之比P A :P B :P C =1:4:9 2.如图所示,质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A 紧靠竖直墙.用水平力向左推B 将弹簧压缩,推到一定位置静止时推力大小为F 0,弹簧的弹性势能为E .在此位置突然撤去推力,下列说法中正确的是( )A .在A 离开竖直墙前,A 、B 与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒B .在A 离开竖直墙前,A 、B 系统动量不守恒,之后守恒C .在A 离开竖直墙后,A 、B 223E mD .在A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为3E 3.如图所示,物体A 、B 的质量均为m =0.1kg ,B 静置于劲度系数k =100N/m 竖直轻弹簧的上端且B 不与弹簧连接,A 从距B 正上方h =0.2m 处自由下落,A 与B 相碰并粘在一起.弹簧始终在弹性限度内,g =10m/s 2.下列说法正确的是A .AB 组成的系统机械能守恒B .B 运动的最大速度大于1m/sC .B 物体上升到最高点时与初位置的高度差为0.05mD .AB 在最高点的加速度大小等于10m/s 24.如图所示,质量为M 、带有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O 为圆心。
动量守恒测试题及答案高中1. 动量守恒定律适用于哪些情况?2. 一个质量为2kg的物体以5m/s的速度向北运动,与一个质量为3kg 的物体以3m/s的速度向南运动相撞。
如果两物体发生完全非弹性碰撞,请计算碰撞后两物体的共同速度。
3. 一个质量为5kg的物体以10m/s的速度向东运动,撞击一个静止的质量为3kg的物体。
如果碰撞是完全弹性的,请计算碰撞后两物体的速度。
4. 一辆质量为1000kg的汽车以20m/s的速度行驶,突然刹车。
如果刹车过程中动量守恒,计算汽车在刹车过程中受到的平均冲击力(假设刹车过程持续了0.5秒)。
5. 一个质量为0.5kg的足球以15m/s的速度被踢出,如果足球在撞击墙壁后以相同的速率反弹回来,计算墙壁对足球的平均作用力(假设作用时间为0.1秒)。
答案1. 动量守恒定律适用于没有外力作用或外力之和为零的系统。
在这种情况下,系统的总动量在时间上保持不变。
2. 碰撞前总动量为 \( P_{\text{总}} = (2 \times 5) - (3 \times3) = 10 - 9 = 1 \) kg·m/s。
因为完全非弹性碰撞后两物体粘在一起,所以共同速度 \( v \) 为 \( P_{\text{总}} / (2 + 3) = 1 /5 = 0.2 \) m/s,方向向北。
3. 碰撞前总动量为 \( P_{\text{总}} = 5 \times 10 = 50 \)kg·m/s。
碰撞后两物体的总动量仍为50 kg·m/s。
设碰撞后5kg物体速度为 \( v_1 \),3kg物体速度为 \( v_2 \),则 \( 5v_1 + 3v_2= 50 \)。
由于完全弹性碰撞,还满足 \( \frac{5}{3} =\frac{v_1}{v_2} \)。
解得 \( v_1 = 10 \) m/s,\( v_2 = 6 \)m/s。
4. 汽车的初始动量为 \( P_{\text{初}} = 1000 \times 20 = 20000 \) kg·m/s。
物理动量守恒定律各地方试卷集合及解析 一、动量守恒定律 选择题 1.质量为M 的小船在平静的水面上以速率0v 向前匀速行驶,一质量为m 的救生员站在船上相对小船静止,水的阻力不计。
以下说法正确的是( )A .若救生员以速率u 相对小船水平向后跳入水中,则跳离后小船的速率为()00m v u v M ++B .若救生员以速率u 相对小船水平向后跳入水中,则跳离后小船的速率为0m v u M m ++ C .若救生员以速率u 相对小船水平向前跳入水中,则跳离后小船的速率为0m v u M m ++ D .若救生员以速率u 相对小船水平向前跳入水中,则跳离后小船的速率为0m v u M m-+ 2.如图所示为水平放置的固定光滑平行直轨道,窄轨间距为L ,宽轨间距为2L 。
轨道处于竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量分别为m 、2m 的金属棒a 、b 垂直于导轨静止放置,其电阻分别为R 、2R ,现给a 棒一向右的初速度v 0,经t 时间后两棒达到匀速运动两棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,不计导轨电阻,b 棒一直在宽轨上运动。
下列说法正确的是( )A .a 棒开始运动时的加速度大小为2203B L v RmB .b 棒匀速运动的速度大小为03v C .整个过程中通过b 棒的电荷量为023mv BL D .整个过程中b 棒产生的热量为203mv 3.如图所示,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为m =4kg 的小物体B 以水平速度v 0=2m/s 滑上原来静止的长木板A 的表面,由于A 、B 间存在摩擦,之后A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示,取g=10m/s 2,则下列说法正确的是( )A .木板A 获得的动能为2JB .系统损失的机械能为2JC .A 、B 间的动摩擦因数为0.1D .木板A 的最小长度为2m4.如图所示,质量为M 、带有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O 为圆心。
高中物理:动量守恒定律一、选择题(在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~11题有多项符合题目要求。
) 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 C. 350(-1) kg·m/s D. 350(+1) kg·m/s2.如图所示,光滑平面上有一辆质量为4m 的小车,车上左右两端分别站着甲、乙两人,他们的质量都是m ,开始两个人和车一起以速度v 0向右匀速运动.某一时刻,站在车右端的乙先以相对地面向右的速度v 跳离小车,然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度v 跳离小车.两人都离开小车后,小车的速度将是: ( ) A. 1.5v 0 B. v 0 C. 大于v 0,小于1.5v 0 D. 大于1.5v 03.如图所示,两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中,相同的物理量是 : ( )A. 重力的冲量B. 弹力的冲量C. 到达底端的动量D. 到达底端的动能4.如图所示,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,则小球在运动过程中: ( ) 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5.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∶16.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-7.一个质量为0.5kg 的篮球从离地面5m 高处自由落下,与地面碰撞后上升的最大高度为3.2m ,设球与地面接触时间为0.2s ,则地面对球的平均作用力为(不计空气阻力,g 取10m/s 2): ( ) A. 30N B. 45N C. 50N D. 60N8.如图所示,在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车。
高中物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动,速度为v =3m/s ,质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点,球的左边缘恰于传送带右端B 对齐;质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动,运动至B 点与球m 2发生碰撞,在极短的时间内以碰撞前速率的12反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。
已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1,取重力加速度210m/s g =。
求:(1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大?(2)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少? 【答案】(1)42N (2)13.5J 【解析】 【详解】解:设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动,根据动能定理:221111011=22m gL m v m v μ--解之可得:1=4m/s v 因为1v v <,说明假设合理滑块与小球碰撞,由动量守恒定律:21111221=+2m v m v m v - 解之得:2=2m/s v碰后,对小球,根据牛顿第二定律:2222m v F m g l-=小球受到的拉力:42N F =(2)设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ,则()01112L v v t =+ 解之得:11s t =在这过程中,传送带运行距离为:113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为:11 1.5X L X m ∆=-=设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端,向左运动最大时间为2t 则根据动量定理:121112m gt m v μ⎛⎫-=-⋅⎪⎝⎭解之得:22s t =滑块向左运动最大位移:121122m x v t ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=2m 因为m x L <,说明假设成立,即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度112v <v , 说明滑块与小球碰后在传送带上的总时间为22t在滑块与传送带碰撞后的时间内,传送带与滑块间的相对路程22212X vt m ∆==因此,整个过程中,因摩擦而产生的内能是()112Q m g x x μ=∆+∆=13.5J2.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14圆孤,BC 部分水平粗糙,BC 长为L =0.6m 。
一、选择题1.一质量为m 的铁锤,以速度v 竖直打在木桩上,经过t ∆时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( ) A . mg t ∆ B .mv t∆ C .mvmg t+∆ D .mvmg t-∆ C 解析:C对铁锤应用动量定理,设木桩对铁锤的平均作用力为F ,以向上为正方向,则有()0()F mg t mv -∆=--解得mvmg F t+∆=由牛顿第三定律,铁锤对木桩的平均冲力大小为mvmg t+∆ 故选C 。
2.人从高处跳到较硬的水平地面时,为了安全,一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿,这是为了( ) A .减小地面对人的冲量 B .减小人的动量的变化 C .增加地面对人的冲击时间 D .增大人对地面的压强C解析:C设人的质量为m ,着地前速度大小为v ,着地时间为t ,地面对人冲量大小为I ,作用力大小为F ,取竖直向下方向为正方向;AB .人着地过程,人的动量从一定值减到零,动量的变化量不变,根据动量定理得0mgt I mv -=-得到地面对人的冲量I mgt mv =+m 、v 一定,t 延长,则I 增大,故AB 错误;C .让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿,增加地面对人的冲击时间,故C 正确;D .根据动量定理得0mgt Ft mv -=-得到mv F mg t=+t 增大,则F 减小,人对地面的压强减小,故D 错误; 故选C 。
3.如图所示,将一光滑的质量为4m 半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨有一个质量为m 的物块,今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高R 处从静止开始落下,与半圆槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A .小球在半圆槽内第一次到最低点B 的运动过程中,槽的支持力对小球不做功 B .小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时,小球与槽的速度大小之比为4:1C .小球第一次从C 点滑出后将做竖直上抛运动D .物块最终的动能为15mgRD 解析:DA .小球从A 到B 的过程中,小球对半圆槽的压力方向向左下方,所以半圆槽要向左推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动,一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向左运动,小球所受支持力方向与速度方向并不垂直,而是大于90,故槽的支持力对小球做负功,故A 错误;B .由于小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力,故球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒,取向右为正,则有12(4)0mv m m v -+=解得12:5:1v v =,故B 错误;CD .小球从A 到B 的过程,根据系统机械能守恒得2212112(4)22mg R mv m m v =++联立C 选选项中式子解得1103gR v =211053gR v =当小球从B 到C 的过程中,小球对半圆槽有向右下方的压力,半圆槽开始减速,与物块分离,则物块最终以211053gRv =221215k mgRE mv ==由于小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力,故球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒,小球第一次到达C 点时,因为小物块速度不为0,则小球和半圆槽的水平速度也不可能为0,故小球第一次从C 点滑出后不可能做竖直上抛运动,故C 错误,D 正确。