当前位置：文档之家 › 高中物理动量守恒计算专题练习

高中物理动量守恒计算专题练习

  • 格式：docx
  • 大小：442.99 KB
  • 文档页数：15

试卷第1页，总4页 高中物理动量守恒计算专题练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、解答题 1．如图所示，物块A和长木板B叠放在水平地面上，物块A位于长木板B的左边缘，

物块A、长木板B的质量分别为m、2m，物块A与长木板B、长木板B与地面间的动摩擦因数均为。先用大小为3mg、水平向右的外力F作用在物块A上，经过时间t撤去F，物块A最终未从长木板B上滑落，当物块A、长木板B都静止后，用质量为2m

的锤子以水平速度0v（未知）去敲击长木板B的左端，由于锤子与长木板B作用时间极短，长木板B瞬间获得水平向右的速度，而锤子以05v的速度反弹，最终长木板B静止在水平地面上，物块A恰好回到长木板B的左端。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： (1)用锤子敲击长木板B之前，物块A在长木板B上滑动的距离；

(2)锤子敲击长木板B时的速度0v及敲击后瞬间长木板B获得的速度大小Bv；

(3)整个过程中长木板B的位移。

2．如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B，其中A与C的质量相

等均为m，曲面劈B的质量M=2m，曲面劈B的曲面下端与水平面相切，且曲面劈B足够高，各接触面均光滑。现小物块C以水平速度0v向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起继续向右运动。求： （1）C与A碰撞后速度的大小及碰撞过程损失的机械能； （2）碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度； （3）曲面劈B获得的最大速度的大小。

3．运﹣20“鲲鹏”运输机是我国自主研制的新型大型战略运输机，在支援武汉抗击新试卷第2页，总4页

冠疫情时发挥了重要作用。一架总质量为m的“鲲鹏”运输机在平直跑道上匀加速，速度从v增大到3v所用时间为t，运输机受到的平均阻力为f。求该运输机在这段时间内 (1)所受合外力冲量I的大小；

(2)所受水平推力F的大小；

(3)水平推力F做的功。

4．如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切．质量M=2.0kg的小物块B静止在水平面上．质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h＝1.8m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求： （1）A经过Q点时速度的大小； （2）A与B碰后速度的大小； （3）碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能ΔE。

5．如图所示，固定斜面AB的底边和高均为h，平台和斜面顶点B在同一条水平线上，

平台右端点C在A的正上方。平台左端竖直固定一挡板，一轻质弹簧左端固定在挡板上，自由端在O点。叠放的两个小物体P和Q质量均为m，放在O点，P与平台间的动摩擦因数为μ，把两小物体向左推到D点无初速度释放，P和Q之间无相对滑动，刚好运动到C点停止。已知CD间距离也为h，重力加速度为g。 （1）若把Q取下来放置在C点，把P推到D点，由静止释放，两物体发生碰撞（碰撞时间极短）并粘在一起抛出，求两物块离开平台时的速度大小； （2）若把Q取下来，并且把P推至不同位置无初速度释放，求P落在斜面上时的最小速度大小。

6．一个物体的质量是2 kg，沿竖直方向下落，以10 m/s的速度碰到水泥地面上，随后

又以8 m/s的速度被反弹回，若取竖直向上为正方向，则 试卷第3页，总4页

（1）小球与地面相碰前的动量？相碰后的动量？ （2）小球的动量变化的大小和方向？ 7．如图所示，撑杆跳高是运动会中的一个重要比赛项目。一质量为60 kg的运动员在

一次撑杆跳高中达到最高点后，重心下落6.05 m后接触软垫，在软垫上经0.5 s速度减为零，则从运动员接触软垫到速度减小到零的过程中，求：软垫受到的平均冲力（重力加速度取210m/sg）。

8．长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为1m的小球A，处于静止状态。A受到一个

水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为2m的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求 （1）A受到的水平瞬时冲量I的大小； （2）碰撞前瞬间B的动能kE至少多大？ 9．某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为矩形EFGH、方向垂

直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，探测板CD平行于HG水平放置，能沿竖直方向缓慢移动且接地。a、b、c三束宽度不计、间距相等的离子束中的离子均以相同速度持续从边界EH水平射入磁场，b束中的离子在磁场中沿半径为R的四分之一圆弧运动后从下边界HG竖直向下射出，并打在探测板的右边缘D点。已知每束每秒射入磁场的离子数均为N，离子束间的距离均为0.6R，探测板CD的宽度为0.5R，离子质量均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用。 (1)求离子速度v的大小及c束中的离子射出磁场边界HG时与H点的距离s；

(2)求探测到三束离子时探测板与边界HG的最大距离maxL；

(3)若打到探测板上的离子被全部吸收，求离子束对探测板的平均作用力的竖直分量F与板到HG距离L的关系。 试卷第4页，总4页

10．小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直

轨道AB和倾角37的斜轨道BC平滑连接而成。质量0.1kgm的小滑块从弧形轨道离地高1.0mH处静止释放。已知0.2mR，ABBC1.0mLL，滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。 (1)求滑块运动到与圆心O等高的D点时对轨道的压力；

(2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点；

(3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距A点x处的质量为2m的小滑块相碰，碰后

一起运动，动摩擦因数仍为0.25，求它们在轨道BC上到达的高度h与x之间的关系。（碰撞时间不计，sin370.6，cos370.8） 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。

答案第1页，总11页 参考答案 1．(1)23dgt；(2)32Bvgt；05vgt；(3)25sgt

【解析】 【分析】 【详解】 (1)外力F作用的时间t内，物块A加速运动，因为

(2)mgmmg 所以长木板B静止不动 对物块A，由动量定理得

AFtmgtmv 撤去力F后 0Amgtmv 全过程中物块A、长木板B相对滑动的距离 2A

v

dtt

可得 23dgt

(2)长木板B被敲击后获得速度Bv，物块A、长木板B相对滑动，设两者达到的共同速度为v，

位移分别为Ax、Bx 对长木板B应用牛顿第二定律得 (2)2Bmmgmgma 物块A做加速运动的加速度 Amgagm

则 ABBatvat

212AAxat 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。 答案第2页，总11页 212BBBxvtat

物块A、长木板B共速后，A、B整体的加速度 (2)2Ammgagamm

物块A、长木板B之间相对静止，一起减速到静止 物块A回到长木板B的左端，则

BAxxd 联立解得 32Bvgt 锤子敲击长木板B左端的过程，根据动量守恒定律得 002225B

vmvmvm

可得 05vgt (3)长木板B被敲击前，长木板B静止，设长木板B被敲击后的位移为s，根据能量守恒定律

得

212(2)2Bmvmgdmmgs

解得 25sgt

2．（1）012v，2014mv；（2）2016vg；（3）02v

【解析】 【分析】 【详解】 （1）小物块C与A发生碰撞粘在一起，由动量守恒定律得

02mvmv 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。 答案第3页，总11页 解得 012vv

碰撞过程中系统损失的机械能为 22

0

11222Emvmv损

解得 20

1

4Emv损

（2）当AC上升到最大高度时，ABC系统的速度相等，根据动量守恒定律

12(2)mvmmmv 解得 1014vv

由能量关系 220011

2242224vvmghmm



解得 2016vhg

（3）当AC由曲面劈B滑下后，B达到最大速度mv，从AC达共速02v到由B滑下过程中，由系统动量守恒 022222m

vmmvmv

系机械能守恒 2220

21112222222m

vmmvmv



联立可得 02m

vv

3．(1)2mv；(2)2mvft；(3)2322mvfvt 【解析】 【分析】

合集下载

高中物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析

高中物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析

高中物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析一、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；②23v 【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223v v =考点：动量守恒定律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)24.610N F N -=⨯ (2)1 1.25B T = (3)127s 360t 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：221011111-22m 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 =b 点：对Q ，由牛顿第二定律得：2222N v F m g m R-=解得:24.610N N F -=⨯(2)设Q 在c 点的速度为c v ，在b 到c 点，由机械能守恒定律：22222211(1cos )22c m gR m v m v θ-+=解得：2m/s c v =进入磁场后：Q 所受电场力22310N F qE m g -==⨯= ，Q 在磁场做匀速率圆周运动由牛顿第二定律得：2211c c m v qv B r =Q 刚好不从gh 边穿出磁场，由几何关系：1 1.6m r d == 解得：1 1.25T B = (3)当所加磁场22T B =，2221m cm v r qB == 要让Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，则Q 在磁场中运动轨迹对应的圆心角最大，则当gh 边或ef 边与圆轨迹相切，轨迹如图所示：设最大圆心角为α，由几何关系得：22cos(180)d rr α-︒-= 解得：127α=︒ 运动周期：222m T qB π=则Q 在磁场中运动的最长时间：222127127•s 360360360m t T qB παπ===︒此时对应的β角：190β=︒和2143β=︒3．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 。

高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v 1、v 2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m 2被右侧墙壁原速弹回，又与m 1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m 1球速度的大小.【答案】【解析】设两个小球第一次碰后m 1和m 2速度的大小分别为和，由动量守恒定律得：（4分） 两个小球再一次碰撞，（4分）得：（4分）本题考查碰撞过程中动量守恒的应用，设小球碰撞后的速度，找到初末状态根据动量守恒的公式列式可得2．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 的速度向甲车运动，乙车上有接收装置，总质量M 2＝2 kg ，问：甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上，两车才不会相撞？(球最终停在乙车上)【答案】25m/s【解析】试题分析：要使两车恰好不相撞，则两车速度相等． 以M 1、M 2、m 组成的系统为研究对象，水平方向动量守恒：()20120M v M m M v +=++共，解得5m /s v =共以小球与乙车组成的系统，水平方向动量守恒： ()202M v mv m M v -=+共，解得25m /s v =考点：考查了动量守恒定律的应用【名师点睛】要使两车不相撞，甲车以最小的水平速度将小球发射到乙车上的临界条件是两车速度相同，以甲车、球与乙车为系统，由系统动量守恒列出等式，再以球与乙车为系统，由系统动量守恒列出等式，联立求解3．28．如图所示，质量为m a=2kg的木块A静止在光滑水平面上。

一质量为m b= lkg的木块B以初速度v0=l0m/s沿水平方向向右运动，与A碰撞后都向右运动。

木块A与挡板碰撞后立即反弹（设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失）。

高中物理专题：动量守恒经典题目

高中物理专题：动量守恒经典题目

高中物理专题：动量守恒经典题目1：小车置于光滑水平面上，一个人站在车上练习打靶，如图，除了子弹外，车、人、靶、枪的总质量为M。

n发子弹每发质量为m。

枪口和靶的距离为d。

子弹沿水平方向射出。

射中靶后即留在靶内。

待前一发打入靶中，再打下一发，n发子弹全部打完后，小车移动的总距离是多少？2：一辆平板车停在光滑水平面上，车上一人（原来也静止）用锤子敲打车的左端，在锤子连续敲打下，这辆板车将（）A．左右振动B．向左运动C．向右运动D．静止不动3：质量为M的滑块带有半径为R的圆周的圆弧面，滑块静止在光滑水平面上，如图所示，质量为m的小球从离圆弧面上端h高处由静止开始落下，恰好从圆弧面最上端落入圆周内。

不计各处摩擦，试求小球从圆弧面最下端离开滑块时，滑块的速度多大？4：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，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块速度方向仍沿原来方向，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受到的冲量一定相同5：运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是()A．燃料推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭6：如图所示，质量为m、半径为r的小球，放在内半径为R，质量为3m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上，当小球由图中位置无初速度释放沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离为多少？7：如图所示，一质量为m的玩具蛙蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平面上，若车长为L，细杆高为h且位于小车的中央，试问玩具蛙对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上？专题：动量守恒之碰撞8：半径相等的两个小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动。

高中物理动量定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高中物理动量定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高中物理动量定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB 与粗糙水平地面BC 相切于B 点。

质量m =0.1kg 的滑块甲从最高点A 由静止释放后沿轨道AB 运动,最终停在水平地面上的C 点。

现将质量m =0.3kg 的滑块乙静置于B 点,仍将滑块甲从A 点由静止释放结果甲在B 点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D 点。

已知B 、C 两点间的距离x =2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s ,两滑块均视为质点。

求:(1)圆弧轨道AB 的半径R;(2)甲与乙碰撞后运动到D 点的时间t 【答案】(1) (2)【解析】 【详解】（1）甲从B 点运动到C 点的过程中做匀速直线运动，有：v B 2=2a 1x 1； 根据牛顿第二定律可得：对甲从A 点运动到B 点的过程，根据机械能守恒： 解得v B =4m/s ；R=0.8m ；（2）对甲乙碰撞过程，由动量守恒定律： ；若甲与乙碰撞后运动到D 点，由动量定理：解得t=0.4s2．在距地面20m 高处，某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体，不计空气阻力（g 取10m /s 2）。

求（1）物体从抛出到落到地面过程重力的冲量； （2）落地时物体的动量。

【答案】（1）20N ∙s ，方向竖直向下（2）202kg m/s ⋅， 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】（1）物体做平抛运动，则有：212h gt =解得：t =2s则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量I=mgt =1×10×2=20N•s方向竖直向下。

（2）在竖直方向，根据动量定理得I=p y -0。

可得，物体落地时竖直方向的分动量p y =20kg•m/s物体落地时水平方向的分动量p x =mv 0=1×20=20kg•m/s故落地时物体的动量22202kg m/s x y p p p =+=⋅设落地时动量与水平方向的夹角为θ，则1y xp tan p θ==θ=45°3．质量0.2kg 的球,从5.0m 高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g 取10m/s 2.求小球对钢板的作用力. 【答案】78N 【解析】 【详解】自由落体过程 v 12＝2gh 1，得v 1=10m/s ； v 1=gt 1 得t 1=1s小球弹起后达到最大高度过程0− v 22＝−2gh 2，得v 2=9m/s 0-v 2=-gt 2 得t 2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向，由动量定理：Ft ′-mg t ′=mv 2-（-mv 1） 其中t ′=t -t 1-t 2=0.05s 得F =78N由牛顿第三定律得F ′=-F ，所以小球对钢板的作用力大小为78N ，方向竖直向下；4．如图所示,两个小球A 和B 质量分别是m A ＝2.0kg,m B ＝1.6kg,球A 静止在光滑水平面上的M 点,球B 在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A 运动,假设两球相距L ≤18m 时存在着恒定的斥力F ,L ＞18m 时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d ＝2m,此时球B 的速度是4m/s.求:(1)球B 的初速度大小; (2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间. 【答案】(1) 09B m v s= ；(2) 2.25F N =；(3) 3.56t s =【解析】试题分析：（1）当两球速度相等时，两球相距最近，根据动量守恒定律求出B 球的初速度；（2）在两球相距L ＞18m 时无相互作用力，B 球做匀速直线运动，两球相距L≤18m 时存在着恒定斥力F ，B 球做匀减速运动，由动能定理可得相互作用力 （3）根据动量定理得到两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间．（1）设两球之间的斥力大小是F ，两球从开始相互作用到两球相距最近时所经历的时间是t 。