碰撞及动量守恒定律练习一、二(带答案)word版本

碰撞及动量守恒定律练习一、二(带答案)word版本
碰撞及动量守恒定律练习一、二(带答案)word版本

碰撞及动量守恒定律练习一

1.下列关于碰撞说法不.正确的是()

A.自然界中的碰撞都是有害的B.人们利用碰撞可以实现好多有益的物理过程

C.科学家利用高能粒子的碰撞发现新粒子D.人们研究碰撞是为了利用有益的碰撞,避免有害的碰撞2.两个物体发生碰撞()

A.碰撞中一定产生了内能B.碰撞过程中,组成系统的动能可能不变

C.碰撞过程中,系统的总动能可能增大D.碰撞过程中,系统的总动能可能减小

3.在教材“实验与探究”中的实验中,下列说法不.正确的是()

A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长B.由静止释放小球以便较准确计算小球碰前的速度

C.两小球必须都是刚性球,且质量相同D.两小球碰后可以合在一起共同运动

4.碰撞现象的主要特点有()

A.物体相互作用时间短B.物体相互作用前速度很大

C.物体相互作用后速度很大D.物体间相互作用力远大于外力

5.关于碰撞的说法,正确的是()

A.发生正碰的系统,总动能一定不变B.发生正碰的系统,总动能可能减小

C.发生斜碰的系统,总动能一定减小D.发生斜碰的系统,总动能可能不变

6.下列属于弹性碰撞的是()

A.钢球A与钢球B B.钢球A与橡皮泥球B

C.橡皮泥球A与橡皮泥球B D.木球A与钢球B

7.下列说法正确的是()

A.两小球正碰就是从正面碰撞B.两小球斜碰就是从侧面碰撞

C.两小球正碰就是对心碰撞D.两小球斜碰就是非对心碰撞

8.如图1-1-4所示,P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰,碰后P物体静止,Q物体以P物体碰前速度v离开.已知P与Q质量相等,弹簧质量忽略不计,那么当弹簧被压缩至最短时,下列的结论中正确的应是()

A.P的速度恰好为零B.P与Q具有相同速度C.Q刚开始运动D.Q的速度等于v

9.在公路上甲、乙两车相撞,发生了一起车祸,甲车司机的前胸受伤,乙车司机的后背受伤,则这起车祸可能出现的情况是()

①两车同向运动,甲车在前,乙车在后,乙车撞上甲车

②两车同向运动,乙车在前,甲车在后,甲车撞上乙车

③乙车司机在前倒车,甲车在乙车的后面向乙车运动,撞上了乙车

④两车相向运动,来不及刹车,互相撞上了

A.①③B.②③C.①④ D.②④

10.如图1-1-5甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰,小球的质量分别为

m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s-t图线.已知m1=0.1 kg,m2=0.3 kg,由此可

以判断:

①碰前m2静止,m1向右运动②碰后m2和m1都向右运动

③碰撞过程中系统机械能守恒④碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能

以上判断正确的是()

A.①③B.①②③C.①②④D.③④

11.如图1-1-6所示,两个小球A、B发生碰撞,在满足下列条件时能够发生正碰的是()

A.小球A静止,另一个小球B经过A球时刚好能擦到A球的边缘

B.小球A静止,另一个小球B沿着AB两球球心连线去碰A球

C.相碰时,相互作用力的方向沿着球心连线时

D.相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上

12.质量为1 kg的A球以3 m/s的速度与质量为2 kg的B球发生碰撞,碰后两球以1 m/s的速度一起运动.则两球的碰撞属于________类型的碰撞,碰撞过程中损失了________J动能.

13.小球A、B的质量均为m,A球用轻绳吊起,B球静止放于水平地面上.现将小球A拉起h

高度由静止释放,如图所示.小球A摆到最低点与B球发生对心碰撞后粘在一起共同上摆.不

计两小球相互碰撞所用时间,忽略空气阻力作用,碰后两小球上升的最大高度为h

4,则在两小

球碰撞过程中,两小球的内能一共增加了多少?

碰撞及动量守恒定律练习二

1.若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则( )

A .物体的动能不可能总是不变的

B .物体的动量不可能总是不变的

C .物体的加速度一定变化

D .物体的速度方向一定变化

2.物体受到的冲量越大,则( )

A .它的动量一定越大

B .它的动量变化一定越快

C .它的动量的变化量一定越大

D .它所受到的作用力一定越大

3.一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉动纸条,笔帽必倒;若快速拉纸条,笔帽可能不倒.这是因为( )

A .缓慢拉动纸条时,笔帽受到的冲量小

B .缓慢拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小

C .快速拉动纸条时,笔帽受到的冲量小

D .快速拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小

4.关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是( )

A .只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒

B .只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒

C .只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒

D .系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒

5.把一支枪水平地固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出子弹时,下列关于枪、子弹和车的说法中正确的是( )

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 .若子弹和枪筒之间的摩擦忽略不计,枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒

D .枪、子弹和车组成的系统动量守恒

6.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中,A 、B 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示,则在子弹打中木块A 及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )

A .动量守恒,机械能守恒

B .动量不守恒,机械能守恒

C .动量守恒,机械能不守恒

D .无法判断动量、机械能是否守恒

7.如图所示,A 、B 两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的

动量大小分别为p 1和p 2,碰撞后A 球继续向右运动,动量大小为p 1′,此时B 球的动量大小为p 2′,则下列等式成立的是( )

A .p 1+p 2=p 1′+p 2′

B .p 1-p 2=p 1′+p 2′

C .p 1′-p 1=p 2′+p 2

D .-p 1′+p 1=p 2′+p 2

8.如图所示,设车厢长为L ,质量为M ,静止在光滑水平面上,车厢内有一质

量为m 的物体,以速度v 0向右运动,与车厢壁来回碰撞n 次后,静止于车厢中,这时车厢

的速度为( )

A .v 0,水平向右

B .0 C.mv 0M +m ,水平向右 D.Mv 0M -m

,水平向右 9.古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死.若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s ,则被撞死的免子的奔跑的速度可能是( )

A .1 m/s

B .1.5 m/s

C .2 m/s

D .2.5 m/s

10.在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧(如图所示),用手抓住小车将弹簧压

缩并使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看做一个系统,下列说法不正确的是()

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,再放开右手后,总动量向左

D.无论何时放手,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

11.一辆平板车沿光滑平面运动,车的质量m=20 kg,运动速度为v0=4 m/s,求在下列情况下,车的速度变为多大?(1)一个质量为m′=2 kg的沙包从5 m高处落入车内

(2)将质量为m′=2 kg的沙包,以v=5 m/s的速度迎面水平扔入车内.

12.两磁铁各放在两辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1.0 kg,两磁铁的N极相对.推动一下,使两车相向运动,某时刻甲的速率为2 m/s,乙的速度为3 m/s,方向与甲相反,两车运动过程中始终未相碰.则:

(1)两车最近时,乙的速度为多大?(2)甲车开始反向时,乙的速度为多大?

13.如图所示,已知A、B之间的质量关系是m B=1.5m A,拍摄共进行了4次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞之后,A原来处于静止状态,设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm 至105 cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准),试根据闪光照片(闪光时间间隔为0.4 s),求出:

(1)A、B两滑块碰撞前后的速度;

(2)根据闪光照片分析说明:两滑块碰撞前后,两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量.

14.一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,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:(1)试求车祸中车内质量约为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?

15.一个人坐在光滑冰面上静止的小车中, 人与车总质量为M=70kg, 当他接到一个质量

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, 则小车获得的速度大小是多少?(保留一位小数)

16.一颗质量为m,速度为v0的子弹竖直向上射穿质量为M的木块后继续上升,子弹从射穿木块到再回到原木块处所经过的时间为T,那么当子弹射出木块后,木块上升的最大高度为多少?

17.质量是m的子弹以水平初速度v射入放在光滑水平面上质量为3m的木块并嵌入其中。设木块固定情况下子弹在木块中运动的时间为t1 、嵌入木筷的深度为s1;在木块可自由移动情况下子弹在木块的时间为t2、嵌入深度为s2,两种情况下子弹受到的阻力相同,求:(1)两种情况下子弹在木块中运动的时间之比t1:t2(2)两种情况下子弹射入木块的深度之比s1:s2

碰撞及动量守恒定律练习一

1:A

2:选BD.若两物体发生弹性碰撞,系统的总动能不变;若发生的是非弹性碰撞,系统的总动能会减小,但无论如何,总动能不会增加.所以正确选项为B 、D.

3:选C.两绳等长能保证两球正碰,以减小实验误差,所以选项A 正确.由于计算碰撞前速度时速度为零便于观察和操作,所以选项B 正确.本实验对小球的性能无要求,选项C 错误.两球正碰后,有各种运动情况,所以选项D 正确.

4:选AD.碰撞过程发生的作用时间很短,作用力很大,远大于物体受到的外力,与物体作用前及作用后的速度大小无关.

5:选BD.无论是发生正碰还是斜碰,都有弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能,故A 、C 选项错.

6:选A.钢球A 与钢球B 发生碰撞,形变能够恢复,属于弹性碰撞,A 对;钢球A 与橡皮泥球B 、橡皮泥球A 与橡皮泥球B 碰撞,形变不能恢复,即碰后粘在一起,是完全非弹性碰撞,B 、C 错;木球A 与钢球B 碰撞,形变部分能够恢复,属于非弹性碰撞,D 错.

7:选CD.两小球碰撞时的速度沿着球心连线方向,称为正碰,即对心碰撞;两小球碰前的相对速度不在球心连线上,称为斜碰,即非对心碰撞.

8:选B.P 物体压缩弹簧,使P 做减速运动而Q 做加速运动,只要P 物体的速度大于Q 物体的速度,弹簧会被继续压缩.与两者速度相同时,弹簧被压缩至最短,所以选项B 正确.

9:选B.甲司机胸前受伤,说明车受到突然向后的力,车速突然减小;乙司机后背受伤,说明乙车速度突然增大,受到向前的力,即甲车从后面碰上乙车.

10:选A.由乙图可以看出,碰前m 1位移随时间均匀增加,m 2位移不变,可知m 2静止,m 1向右运动,故①是正确的;碰后一个位移增大,一个位移减小,说明运动方向不一致,即②错误;由乙图可以计算出碰前m 1的速度v 1=4 m/s ,碰后速度v ′1=-2 m/s ,碰前m 2的速度v 2=0,碰后速度v ′

2=2 m/s ,m 2=0.3 kg ,

碰撞过程中系统损失的机械能ΔE k =12m 1v 21-12m 1v ′21-12m 2v ′22=0,因此③是正确的,④是错误的. 11:选BD.根据牛顿运动定律,如果力的方向与速度方向在同一条直线上,这个力只改变速度的大小,不能改变速度

的方向;如果力的方向与速度的方向不在同一直线上,则速度的方向一定发生变化,所以B 、D 项正确;A 项不能发生一维碰撞;在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线,因此满足C 项条件不一定能发生一维碰撞.故正确答案为B 、D.

12:由于两球碰后速度相同,没有分离,因此两球的碰撞属于完全非弹性碰撞,在碰撞过程中损失的

动能为ΔE k =12m A v 20-12(m A +m B )v 2=(12×1×32-12

×3×12) J =3 J. 答案:完全非弹性碰撞 3

13:两球发生完全非弹性碰撞,动能损失转化为内能.

碰撞之前的动能等于A 球原来的重力势能mgh ,碰撞之后系统的动能等于A 、B 共同的动能即上升到

最大高度处的重力势能2mgh 4=mgh 2,所以系统损失的动能为mgh -mgh 2=mgh 2

.由能量守恒定律知系统损失的动能等于碰撞中两小球的内能增量,即两小球的内能一共增加了mgh 2

. 答案:mgh 2

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:

动量守恒定律碰撞与反冲

动量守恒定律碰撞与反冲Last revision on 21 December 2020

碰撞与反冲 【自主预习】 1.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做________。 2.如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做________。 3.一个运动的球与一个静止的球碰撞,如果碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在________,碰撞之后两球的速度________会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰,也叫________碰撞。 4.一个运动的球与一个静止的球碰撞,如果之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会________原来两球心的连线。这种碰撞称为________碰撞。 5.微观粒子相互接近时并不发生直接接触,因此微观粒子的碰撞又叫做 ________。 6. 弹性碰撞和非弹性碰撞 从能量是否变化的角度,碰撞可分为两类: (1)弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒。 (2)非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒。 说明:碰撞后,若两物体以相同的速度运动,此时损失的机械能最大。 7.弹性碰撞的规律 质量为m1的物体,以速度v1与原来静止的物体m2发生完全弹性碰撞,设碰撞后它们的速度分别为v′1和v′2,碰撞前后的速度方向均在同一直线上。 由动量守恒定律得m1v1=m1v′1+m2v′2 由机械能守恒定律得1 2 m1v21= 1 2 m1v′21+ 1 2 m2v′22 联立两方程解得 v′1=m1-m2 m1+m2 v1,v′2= 2m1 m1+m2 v1。 (2)推论 ①若m1=m2,则v′1=0,v′2=v1,即质量相等的两物体发生弹性碰撞将交换速度。惠更斯早年的实验研究的就是这种情况。 ②若m1m2,则v′1=v1,v′2=2v1,即质量极大的物体与质量极小的静止物体发生弹性碰撞,前者速度不变,后者以前者速度的2倍被撞出去。 ③若m1m2,则v′1=-v1,v′2=0,即质量极小的物体与质量极大的静止物体发生弹性碰撞,前者以原速度大小被反弹回去,后者仍静止。乒乓球落地反弹、台球碰到桌壁后反弹、篮球飞向篮板后弹回,都近似为这种情况。 【典型例题】 【例1】在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线,2、3小球静止,并靠在一起,1球以速度v0射向它们,如图16-4-2所示。设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能是( )

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

动量守恒定律,碰撞知识点总结

动量守恒定律,碰撞知识点总结 动量守恒定律 1.守恒条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒. (2)系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒. (3)当系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒. 2.几种常见表述及表达式 (1)p=p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′). (2)Δp=0(系统总动量不变). (3)Δp1=-Δp2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反). 其(1)的形式最常用,具体到实际应用时又有以下三种常见形式: ①m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统). ②0=m1v1+m2v2(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率与 各自质量成反比).

③m1v1+m2v2=(m1+m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,如完全非 弹性碰撞). 3.理解动量守恒定律:矢量性?瞬时性?相对性?普适性. 4.应用动量守恒定律解题的步骤: (1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程); (2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒); (3)规定正方向,确定初、末状态动量; (4)由动量守恒定律列出方程; (5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明. 碰撞现象 2.弹性碰撞的规律 两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律. 在光滑的水平面上,有质量分别为m1、m2的钢球沿一条直线同向运动,m1、m2的速度分别是v1、v2,(v1、>v2)m1与

动量守恒定律

动量守恒定律 一.动量和冲量 1.动量:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv ⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。 ⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。 2.冲量:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft ⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。 ⑵冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。 ⑶高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。 ⑷要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。 例1. 质量为m 的小球由高为H 的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大 - 解:力的作用时间都是g H g H t 2sin 1 sin 22 α α== ,力的大小依次是mg 、 mg cos α和mg sin α,所以它们的冲量依次是: gH m I gH m I gH m I N G 2,tan 2,sin 2=== 合α α 特别要注意,该过程中弹力虽然不做功,但对物体有冲量。 二、动量定理 1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I =Δp ⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。 ⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。 ⑶现代物理学把力定义为物体动量的变化率:t P F ??=(牛顿第二定律的动量形式)。 ⑷动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。 ^ 三.动量守恒定律 1.动量守恒定律的条件 ⑴系统不受外力或者所受外力之和为零; ⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计; ⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 ⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 2.动量守恒定律的表达形式 (1) 即p1 p2=p1/ p2/, (2)Δp1 Δp2=0,Δp1= -Δp2 3.运用动量守恒定律的解题步骤 1.明确研究对象,一般是两个或两个以上物体组成的系统; . 2.分析系统相互作用时的受力情况,判定系统动量是否守恒; 3.选定正方向,确定相互作用前后两状态系统的动量; 4.在同一地面参考系中建立动量守恒方程,并求解.

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1.知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律. 2.会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题. 3.明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 【要点导学】 1.冲量与动量的概念理解. 2.运用动量定理研究对象与过程的选择. 3.动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤. 4.弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)弹性碰撞:___________________________________ (2)非弹性碰撞:____________________________________ (3)在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为: v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求: (1)沙对小球的平均阻力F ; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小. 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 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( ) A .枪和弹组成的系统,动量守恒 B .枪和车组成的系统,动量守恒 C .三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系 统动量近似守恒 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 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则( ) A .A 、B 组成的系统动量守恒 B .A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C .小车向左运动 D .小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

专题 动量守恒定律中的碰撞问题(高三)

专题:碰撞中的动量守恒 碰撞 1.碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象. 在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,故可以用动量守恒定律处理碰撞问题.按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况. 2.一般的碰撞过程中,系统的总动能要有所减少,若总动能的损失很小,可以略去不计,这种碰憧叫做弹性碰撞.其特点是物体在碰撞过程中发生的形变完全恢复,不存在势能的储存,物体系统碰撞前后的总动能相等。若两物体碰后粘合在一起,这种碰撞动能损失最多,叫做完全非弹性碰撞.其特点是发生的形变不恢复,相碰后两物体不分开,且以同一速度运动,机械能损失显著。在碰撞的一般情况下系统动能都不会增加(有其他形式的能转化为机械能的除外,如爆炸过程),这也常是判断一些结论是否成立的依据. 3.弹性碰撞 题目中出现:“碰撞过程中机械能不损失”.这实际就是弹性碰撞. 设两小球质量分别为m 1、m 2,碰撞前后速度为v 1、v 2、v 1/、v 2/,碰撞过程无机械能损失,求碰后二者的速度. 根据动量守恒 m 1 v 1+m 2 v 2=m 1 v 1/+m 2 v 2/ ……① 根据机械能守恒 ?m 1 v 12十?m 2v 22= ?m 1 v 1/2十?m 2 v 2/2 ……② 由①②得v 1/= ()212 21212m m v m v m m ++-,v 2/= ()21112122m m v m v m m ++- 仔细观察v 1/、v 2/结果很容易记忆, 当v 2=0时v 1/= () 21121m m v m m +-,v 2/= 2 1112m m v m + ①当v 2=0时;m 1=m 2 时v 1/=0,v 2/=v 1 这就是我们经常说的交换速度、动量和能量. ②m 1>>m 2,v /1=v 1,v 2/=2v 1.碰后m 1几乎未变,仍按原来速度运动,质量小的物体将以m 1的速度的两倍向前运动。 ③m 1《m 2,v /l =一v 1,v 2/=0. 碰后m 1被按原来速率弹回,m 2几乎未动。 【例1】试说明完全非弹性碰撞中机械能损失最多. 解析:前面已经说过,碰后二者一起以共同速度运动的碰撞为完全非弹性碰撞. 设两物体质量分别为m 1、m 2,速度碰前v 1、v 2,碰后v 1/、v 2/ 由动量守恒:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1/十m 2v 2/……① 损失机械能:Q=?m 1v 12+?m 2v 22-? m 1 v 1/2-? m 2 v 2/2 ……② 由①得 m 1v 1+m 2v 1-m 2v 1+m 2v 2=m 1v 1/十m 2v 1/-m 2v 1/+m 2v 2/ 写成(m 1+m 2)v 1-m 2(v 1-v 2)=(m 1十m 2)v 1/-m 2(v 1/-v 2/) 即(m 1+m 2)(v 1 -v 1/)= m 2[(v 1-v 2)-(v 1/-v 2/)] 于是(v 1 -v 1/)= m 2[(v 1-v 2)-(v 1/-v 2/)]/ (m 1+m 2) 同理由①得m 1v 1+m 1v 2-m 1v 2+m 2v 2=m 1v 1/十m 1v 2/-m 1v 2/+m 2v 2/ 写成(m 1+m 2)v 2+m 1(v 1-v 2)=(m 1十m 2)v 2/+m 1(v 1/-v 2/) (m 1+m 2)(v 2 -v 2/)= m 1[(v 1/-v 2/)-(v 1-v 2)] (v 2 -v 2/)= m 1[(v 1/-v 2/)-(v 1-v 2)]/ (m 1+m 2) 代入②得Q=?m 1v 12+?m 2v 22-? m 1v 1/2-? m 2v 2/2=?m 1(v 12-v 1/2)+?m 2(v 22-v 2/2) =?m 1(v 1-v 1/) (v 1+v 1/)+?m 2(v 2-v 2/)(v 2+v 2/)

高中物理_复习:《验证动量守恒定律实验》教学设计学情分析教材分析课后反思

复习:《实验:验证动量守恒定律》教学设计 一、教学目标: 【知识与技能】 1、明确验证动量守恒定律的基本思路; 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法; 3、掌握实验数据处理的方法; 【过程与方法】 1、学习根据实验要求,设计实验,完成气垫导轨实验和斜槽小球碰撞实验的设计方法; 2、学习根据实验数据进行处理、归纳、总结的方法。 【情感态度与价值观】 1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。 3、在对实验数据处理、误差处理的过程中合作探究、头脑风暴,提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 【教学重难点】 教学重点:验证动量守恒定律的实验探究 教学难点:速度的测量方法、实验数据的处理. 【教学过程】 (一)复习导入:问题1、动量守恒定律的内容是什么? 2、动量守恒的条件是什么? (二)讲授新课 实验方案一:气垫导轨以为碰撞实验 1、实验器材 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 2、实验步骤

(1)测质量:用天平测出滑块的质量. (2)安装:正确安装好气垫导轨. (3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向③通过放置橡皮泥、振针、胶布等改变能量损失). (4)验证:一维碰撞中的动量守恒. (5)数据处理 1.滑块速度的测量:v =Δx Δt ,式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间. 2.验证的表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v′1+m 2v′2。 (6)注意事项 气垫导轨应水平 [典例1] 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ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. 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ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. (b) 若实验允许的相对误差绝对值× 100%最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒

动量守恒定律练习题——碰撞

动量守恒定律专题——碰撞 一、选择题 1.(多选)下列关于碰撞的理解正确的是() A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中,一般内力都远远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒 C.如果碰撞过程中机械能也守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞 D.微观粒子的碰撞由于不发生直接接触,所以不满足动量守恒的条件,不能应用动量守恒定律求解 2.为了模拟宇宙大爆炸初期的情景,科学家们使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。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,应该设法使离子在碰撞的瞬间具有() A.相同的速率B.相同的质量C.相同的动能D.大小相同的动量 3.(多选)在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是() A.若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开 B.若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行 C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开 D.若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行 4.(多选)如图所示,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,两球在各自的最低点 5.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()

二、动量守恒定律及应用讲义

动量守恒定律及应用巩固练习1 一、选择题 1.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1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 2.甲球与乙球相碰,甲球的速度减少5m/s,乙球的速度增加了3m/s,则甲、乙两球质量之比m甲∶m乙是 [ ] A.2∶1 B.3∶5 C.5∶3 D.1∶2 3.光滑水平面上停有一平板小车,小车上站有两人,由于两人朝同一方向跳离小车,而使小车获得一定速度,则下面说法正确的是 [ ] A.两人同时相对于地以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于地以2m/s 的速度跳离使小车获得速度要大些 B.两人同时相对于地以2m/s的速度跳离与两人先后相对于地以2m/s 的速度跳离两种情况下,小车获得的速度是相同的 C.两人同时相对于车以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于车以2m/s 的速度跳离,使小车获得的速度要大些 D.两人同时相对于车以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于车以2m/s 的速度跳离,使小车获得的速度要小些 4.A、B两球在光滑水平面上相向运动,两球相碰后有一球停止运动,则下述说法中正确的是 [ ] A.若碰后,A球速度为0,则碰前A的动量一定大于B的动量

B.若碰后,A球速度为0,则碰前A的动量一定小于B的动量 C.若碰后,B球速度为0,则碰前A的动量一定大于B的动量 D.若碰后,B球速度为0,则碰前A的动量一定小于B的动量 5.在光滑水平面上有A、B两球,其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s,方向均为向东,A球在B球后,当A球追上B球后,两球相碰,则相碰以后,A、B两球的动量可能分别为 [ ] A.10kg·m/s,15kg·m/s B.8kg·m/s,17kg·m/s C.12kg·m/s,13kg·m/s D.-10kg·m/s,35kg·m/s 6.分析下列情况中系统动量守恒的是 [ ] A.如图2所示,小车停在光滑水平面上, 车上的人在车上走动时,对人与车组成的系统 B.子弹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(如图3) C.子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统 D.斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时 7.一平板小车静止在光滑的水平地面上,甲乙两个人背靠站在车的中央,当两人同时向相反方向行走,如甲向小车左端走,乙向小车右端走,发现小车向右运动,则 [ ] A.若两人质量相等,则必定v甲>v乙 B.若两人的质量相等,则必定v甲<v乙 C.若两人的速度相等,则必定m甲>m乙 D.若两人的速度相等,则必定m甲<m乙 8.质量为M的原子核,原来处于静止状态,当它以速度V放出一个质量为m的粒子时,剩余部分的速度为 [ ] A.mV/(M-m)

【2013真题汇编】第18专题 碰撞与动量守恒定律

第十七专题 碰撞与动量守恒定律 【 2013福建卷30 (2) 】将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在及短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 。(填选项前的事母) A.0m v M B. 0M v m C. 0M v M m - D. 0m v M m - 【答案】D 【解析】根据动量守恒定律得:0)(0=--mv v m M ,所以火箭模型获得的速度大小是m M m v v -=0,选项D 正确。 【2013山东 38(2)】如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A (上表面粗糙)和滑块C ,滑块B 置于A 的左端,三者质量分别为kg 2=A m 、kg 1=B m 、kg 2=C m 。开始时C 静止,A 、B 一起以s /m 5=0v 的速度匀速向右运动,A 与C 发生碰撞(时间极短)后C 向右运动,经过一段时间,A 、B 再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C 碰撞。求A 与C 发生碰撞后瞬间A 的速度大小。 解析:因碰撞时间极短,A 与C 碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A 的速度为v A ,C 的速度为v C ,以向右为正方向,由动量守恒定律得 C C A A A v m v m v m +=0 A 与 B 在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为v AB , 由动量守恒定律得 AB B A B A A v m m v m v m )+(=+0 A 与 B 达到共同速度后恰好不再与 C 碰撞,应满足C AB v v = 联立上式,代入数据得 s /m 2=A v 【2013江苏 12 C (3)】如图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80kg 和100kg ,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0。 1m/ s 。 A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0。2m/ s ,求此时B 的速度大小和方向。

验证动量守恒定律实验

物理一轮复习学案 第六周(10.8—10.14)第四课时 验证动量守恒定律实验 【考纲解读】 1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小. 2.验证在系统不受外力的作用下,系统内物体相互作用时总动量守恒. 【重点难点】 验证动量守恒定律 【知识结构】 一、验证动量守恒定律实验方案 1.方案一 实验器材:滑块(带遮光片,2个)、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 实验情境:弹性碰撞(弹簧片、弹性碰撞架);完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 2.方案二 实验器材:带细线的摆球(摆球相同,两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。实验情境:弹性碰撞,等质量两球对心正碰发生速度交换。 3.方案三 实验器材:小车(2个)、长木板(含垫木)、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。 实验情境:完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 4.方案四 实验器材:小球(2个)、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。 实验情境:一般碰撞或近似的弹性碰撞。 5.不同方案的主要区别在于测速度的方法不同:①光电门(或速度传感器);②测摆角(机械能守恒);③打点计时器和纸带;④平抛法。还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置,从而分析速度。 二、验证动量守恒定律实验(方案四)注意事项 1.入射球质量m1应大于被碰球质量m2。否则入射球撞击被碰球后会被弹回。 2.入射球和被碰球应半径相等,或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上,碰后瞬间的速度不水平。 3.斜槽末端的切线应水平。否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。 4.入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。否则入射球撞击被碰球的速度不相等。5.落点位置确定:围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面,圆心即所求落点。6.水平射程:被碰球放在斜槽末端,则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点,到落地点的距离为水平射程。

动量守恒定律(二)碰撞

动量守恒定律(二) 碰撞 1在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A 、B ,质量都为m ,现B 球静止,A 球向B 球运动,发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为E P ,则碰前A 球的速度等于( ) A. m E P B. m E P 2 C. m E P 2 D. m E P 22 2如图所示,在光滑水平面上有A 、B 两小球沿同一条直线向右运动,并发生对心碰撞.设向右为正方向,碰前A 、B 两球动量分别是p A =10kgm/s ,p B =15 kgm/s ,碰后动量变化可能是( ) A .Δp A =5 kg ·m /s Δp B =5 kg ·m /s B .Δp A =-5 kg ·m /s Δp B = 5 kg ·m /s C .Δp A =5 kg ·m /s Δp B =-5 kg ·in /s · D .Δp A =-20kg ·m /s Δp B =20 kg ·m /s 3甲物体以动量P 1与静止在光滑水平面上的乙物体对心正碰,碰后乙物体的动量为P 2,则P 2和P 1的关系可能是( ) A .P 2<P 1; B 、P 2= P 1 C . P 2>P 1; D .以上答案都有可能 5如图2-10所示,轻质细绳的一端系一质量m=0.01kg 的小球,另一端系一光滑小环套在水平轴O 上,O 到小球的距离d=0.1m ,小球跟水平面接触无相互作用力,在球的两侧距球等远处,分别竖立一固定挡板,两挡板相距L=2m .水平面上有一质量为M=0.01kg 的小滑块,与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,开始时,滑块从左挡板处,以v0= 10m /s 的初速度向小球方向运动,不计空气阻力,设所有碰撞均无能量损失,小球可视为质点,g=10m /s 2 . 则:(1)在滑块第一次与小球碰撞后的瞬间,悬线对小球的拉力多大? (2)试判断小球能否完成完整的圆周运动.如能完成,则在滑块最终停止前,小球能完成完整的圆周运动多少次? 6如图2-4-7所示,滑块A 的质量m=0.01kg ,与水平地面间的动摩擦因素μ=0.2,用 细线悬挂的小球质量均为m=0.01kg ,沿x 轴排列,A 与第1只小球及相邻两小球间距离均为s=2m ,线长分别为L1、L2、L3……(图中只画出三只小球,且小球可视为质点),开始时,滑块以速度v 0=10m/s 沿x 轴正方向运动,设滑块与小球碰撞时不损失机械能,碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动,重力加速度g=10m/s 2 。试求:(1)滑块能与几个 小球碰撞?(2)碰撞中第n 个小球悬线长Ln 的表达式? 7两个小球A 和B 用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P ,右边有一小球C 沿轨道以速度v 0射向B 球,如图所示。C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D 。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A 球与挡板P 发生碰撞,碰后A 、D 都静止不动,A 与P 接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定无机械能损失)。已知A 、B 、C 三球的质量均为m 。 (1)求弹簧长度刚被锁定后A 球的速度。 ( 2)求在A 球离开挡板P 之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。 8图2中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B 相连,B 静止在水平直导轨上,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l 1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l 2,重力加速度为g ,求A 从P 出发时的初速度v 0。

动量守恒定律-碰撞问题试卷

动量守恒定律-碰撞问题试卷

考点23动量守恒定律碰撞问题考点名片 考点细研究:(1)动量守恒定律处理系统内物体的相互作用;(2)碰撞、打击、反冲等“瞬间作用”问题。其中考查到的如:2016年全国卷Ⅰ第35题(2)、2016年全国卷Ⅲ第35题(2)、2016年天津高考第9题(1)、2015年福建高考第30题(2)、2015年北京高考第17题、2015年山东高考第39题(2)、2014年重庆高考第4题、2014年福建高考第30题(2)、2014年江苏高考第12题C(3)、2014年安徽高考第24题、2013年天津高考第2题、2013年福建高考第30题等。高考对本考点的考查以识记、理解为主,试题难度不大。 备考正能量:预计今后高考仍以选择题和计算题为主要命题形式,以物理知识在生活中的应用为命题热点,灵活考查动量守恒定律及其应用,难度可能加大。 一、基础与经典 1. 如图所示,在光滑水平面上,用等大反向的力F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上。已知m A

答案 A 解析选取A、B两个物体组成的系统为研究对象,根据动量定理,整个运动过程中,系统所受的合外力为零,所以动量改变量为零。初始时刻系统静止,总动量为零,最后粘合体的动量也为零,即粘合体静止,选项A正确。 2.关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是() A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒 C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量一定守恒 答案 C 解析动量守恒的条件是系统不受外力或所受合外力为零,与系统内是否存在摩擦力无关,与系统中物体是否具有加速度无关,故A、B选项错误,C选项正确;所有物体加速度为零时,各物体速度恒定,动量恒定,总动量只能说不变,不能说守恒,D选项错误。 3. 质量为m的甲物块以3 m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定在甲物块上。另一质量也为m的乙物块以4 m/s的速度与甲相向运动,如图所示。则() A.甲、乙两物块在压缩弹簧过程中,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1 m/s时,乙物块的速率可能为2 m/s,也可能为0

动量守恒实验

动量守恒实验 1.某物理兴趣小组利用如图1所示的装置进行实验.在足够大的水平平台上的A点放 置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下: ①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片; ②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量m a、m b; ③在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上; ④细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动; ⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t; ⑥滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离S a; ⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面 的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离S b; ⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量. (1)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证______ = ______ 即可.(用上述实验数据字母表示) (2)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到S a与的关系图象如图2所 示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为 ______ .(用上述实验数据字母表示) 2.如图,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分 碰撞前后的动量关系. ①试验中,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)来间接地解决这个问题 A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程 ②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜 轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复.椐图可得两小球质量的关系为______ ,接下来要完成的必要步骤是______ (填选项的符号) A.用天平测量两个小球的质量m1、m2 B.测量小球m1开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度h D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM,ON ③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______ 用②中测量的量表示) 若碰撞是弹性碰撞.那么还应满足的表达式为______ (用②中测量的量表示). 3.如图所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器。 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑 块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。

16.3 动量守恒定律(二)

第三节动量守恒定律(二) 教学目标: (一)知识与技能 掌握运用动量守恒定律的一般步骤。 (二)过程与方法 知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题,并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。 (三)情感、态度与价值观 学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题,培养思维能力。 教学重点: 运用动量守恒定律的一般步骤。 教学难点: 动量守恒定律的应用。 教学方法: 教师启发、引导,学生讨论、交流。 教学用具: 投影片,多媒体辅助教学设备。 教学过程: (一)引入新课 1、动量守恒定律的内容是什么? 2、分析动量守恒定律成立条件有哪些? 答:①F 合 =0(严格条件) ②F 内远大于F 外 (近似条件) ③某方向上合力为0,在这个方向上成立。 (二)新课教学 1、动量守恒定律与牛顿运动定律 教师:给出问题 学生:用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。

(教师巡回指导,及时点拨、提示) 推导过程: 根据牛顿第二定律,碰撞过程中1、2两球的加速度分别是 111m F a = , 2 22m F a = 根据牛顿第三定律,F 1、F 2等大反向,即 F 1= - F 2 所以 2211a m a m -= 碰撞时两球间的作用时间极短,用t ?表示,则有 t v v a ?-'= 111, t v v a ?-'=2 22 代入2211a m a m -=并整理得 221 12211v m v m v m v m '+'=+ 这就是动量守恒定律的表达式。 教师点评:动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终。) 2、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法 (1)分析题意,明确研究对象。在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统。对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。 (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分

实验1 动量守恒定律的研究

实验1 动量守恒定律的研究 ――气垫导轨实验(一) 气垫技术是20世纪60年代发展起来的一种新技术,这一新技术克服了物体与运动表面之间的摩擦阻力,减少了磨损,延长了仪器寿命,提高了机械效率。因此,在机械、电子、纺织、运输等领域中得到了广泛的应用,如激光全息实验台、气垫船、空气轴承、气垫输送带等。 气垫导轨(Air track )是采用气垫技术的一种阻力极小的力学实验装置。利用气源将压缩空气打入导轨腔内,再由导轨表面上的小孔喷出气流,在导轨与滑行器(滑块)之间形成很薄的空气薄膜,浮起滑块,使滑块可以在导轨上作近似无阻力的直线运动,为力学实验创造了较为理想的测量条件。在力学实验中,利用气垫导轨可以观察和研究在近似无阻力情况下物体的各种运动规律,极大地减少了由于摩擦力的存在而出现的较大误差,大大提高了实验的精确度。利用气垫导轨和光电计时系统,许多力学实验可以进行准确的定量分析和研究,使实验结果接近理论值,实验现象更加真实、直观。如速度和加速度的测量,重力加速度的测定,牛顿运动定律的验证,动量守恒定律的研究,谐振运动的研究,等等。 动量守恒定律是自然界的一个普遍规律,不仅适用于宏观物体,也适用于微观粒子,在科学研究和生产技术方面都被广泛应用。本实验通过两个滑块在水平气垫导轨上的完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞过程来研究动量守恒定律。 【实验目的】 1.了解气垫导轨的基本构造和功能,熟悉气垫导轨的调节和使用方法。 2.了解光电计时系统的基本组成和原理,掌握电脑通用计数器的使用方法。 3.用观察法研究完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。 4.验证动量守恒定律,学会判断实验是否能够验证理论的基本方法。 【实验原理】 1.碰撞与动量守恒定律 如果某一力学系统不受外力,或外力的矢量和为零,则系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律。 在一直线上运动的两个物体,质量分别为1m 和2m ,在水平方向不受外力的情况下发生碰撞,碰撞前的运动速度为10v 和20v ,碰撞后的运动速度为1v 和2v ,则由动量守恒定律可得 2211202101v m v m v m v m +=+ (1) 实验中利用气垫导轨上两个滑块的碰撞来研究动量守恒定律。 2.完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的特点是碰撞前后系统的动量守恒,机械能也守恒。如图1所示,如果在两个滑

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