专题七 碰撞与动量守恒(习思用.物理)复习过程
专题七碰撞与动量守恒
考点1动量、冲量、动量定理的理解及应用
1.[2017黑龙江哈尔滨检测]一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v.在此过程中()
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
2.[2017贵州适应性测试][多选]可视为质点的甲、乙两球质量分别为m、2m,甲球在乙球的正上方,在甲球由静止释放的同时将乙球竖直向上抛出,两球相碰前瞬间速度大小都是v0,碰撞时间极短,碰后两球粘在一起,不计空气阻力,当地重力加速度为g,选竖直向下为正方向,则()
A.从释放甲球到两球相碰前瞬间,甲球所受重力的冲量为mv0
B.从释放甲球到两球相碰前瞬间,乙球动量变化量为-2mv0
C.甲、乙碰撞后继续上升的高度为
D.甲、乙碰撞过程中损失的机械能为
3.[2017河南信阳检测][多选]如图甲所示,一质量为m的物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示.t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.下列说法正确的是 ()
A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cos θ
B.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为-mv0
C.斜面倾角θ的正弦值为
D.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功
4.[2017吉林长春检测]水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的v-t图象分别如图中的OAB、OCD所示,图中AB∥CD,则 ()
A.F1的冲量大于F2的冲量
B.F1的冲量等于F2的冲量
C.两物体受到的摩擦力大小相等
D.两物体受到的摩擦力大小不等
5.物体A、B的质量之比m A : m B=4:1,使它们以相同的初速度沿水平地面滑行,若它们受到的阻力相等,那么它们停下来所用的时间之比t A : t B=,若两物体与地面的动摩擦因数相同,那么它们停下来所用的位移之比s A : s B=.
6.如图所示,水力采煤时,用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层,设水柱直径为d=30 cm,水速为v=50 m/s,假设水柱射在煤层的表面上,冲击煤层后水的速度变为零,求水柱对煤层的平均冲击力大小.(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,结果保留三位有效数字)
考点2动量守恒定律的理解及应用
7.[2018河北衡水检测]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
8.[2018广东东莞检测][多选]如图所示为两滑块M、N之间压缩一轻弹簧,滑块与弹簧不连接,用一细绳将两滑块拴接,使弹簧处于锁定状态,并将整个装置放在光滑的水平面上.从烧断细绳到两滑块与弹簧分离的过程中,下列说法正确的是()
A.两滑块的动量之和变大
B.两滑块与弹簧分离后动量等大反向
C.如果两滑块的质量相等,则分离后两滑块的速率也相等
D.整个过程中两滑块的机械能增大
9.[2018陕西第一学期摸底检测][多选]某人身系弹性绳自高空P点自由下落,如图所示,a点是弹性绳的原长位置,c是人所能到达的最低点,b是人静止悬挂时的平衡位置.若把由P点到a 点过程称为过程Ⅰ,由a点到c点称为过程Ⅱ,不计空气阻力,下列说法正确的是 ()
A.过程Ⅰ中人的动量的改变量等于重力的冲量
B.过程Ⅱ中人的动量的减少量等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C.过程Ⅱ中人的动能逐渐减小到零
D.过程Ⅱ中人的机械能的减少量等于过程Ⅰ中重力做功的大小
10.在光滑水平面上,质量为m的小球A以速度v0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.则碰后B球的速度大小是()
A. B. C.或 D.无法确定
11.[多选]在光滑水平面上动能为E0、动量大小为p的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量大小分别记为E2、p2,则必有()
A.E1 B.p2>p0 C.E2>E0 D.p1>p0 12.[多选]A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,如图表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断() A.A、B的质量比为3:2 B.A、B作用前后总动量守恒 C.A、B作用前后总动量不守恒 D.A、B作用前后总动能不变 13.[多选]矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块.若射击下层,子弹刚好不射出;若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图所示.则上述两种情况相比较() A.子弹的末速度大小相等 B.系统产生的热量一样多 C.子弹对滑块做的功不相同 D.子弹和滑块间的水平作用力一样大 14.[2014福建高考,30(2),6分]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() A.v0-v2 B.v0+v2 C.v0-v2 D.v0+(v0-v2 ) 15.[多选]带有光滑圆弧轨道的质量为M的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则() A.小球以后将向左做平抛运动 B.小球将做自由落体运动 C.此过程小球对小车做的功为M D.小球在弧形槽上上升的最大高度为 考点3动量与其他知识的综合问题 16.如图,一长木板位于光滑水平面上,长木板的左端固定一挡板,木板和挡板的总质量为M=3.0 kg,木板的长度为L=1.5 m,在木板右端有一小物块,其质量m=1.0 kg,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态,现令小物块以初速度v0沿木板向左运动,重力加速度g取10 m/s2. (1)若小物块刚好能运动到左端挡板处,求v0的大小; (2)若初速度v0=3 m/s,小物块与挡板相撞后,恰好能回到右端而不脱离木板,求碰撞过程中损 失的机械能. 17.[2018湖南长沙长郡中学实验班选拔考试,25]如图所示,质量分别为m A=m,m B=3m的A、B 两物体放置在光滑的水平面上,其中A物体紧靠光滑墙壁,A、B两物体之间用轻弹簧相连.对B物体缓慢施加一个水平向右的力,使A、B两物体之间弹簧压缩到最短并锁定,此过程中该力做功为W0,现突然撤去外力并解除锁定,(设重力加速度为g,A、B两物体体积很小,可视为质点)求: (1)从撤去外力到A物体开始运动,墙壁对A物体的冲量的大小I A; (2)A、B两物体在离开墙壁后到达圆轨道之前,B物体的最小速度v B的大小; (3)若B物体在获得最小速度的瞬间脱离弹簧,从光滑圆形轨道右侧小口进入圆形轨道(B物体进入后小口自动封闭组成完整的圆形轨道),要使B物体不脱离圆形轨道,圆形轨道半径R的取值范围. 考点4实验：验证动量守恒定律 18.[多选]在利用悬线悬挂等大小球验证碰撞中动量守恒的实验中,下列说法正确的是 () A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长 B.由静止释放小球,以便较准确地计算小球碰前速度 C.两小球必须都是刚性球,且质量相同 D.两小球碰后可以粘在一起共同运动 19.[2017湖北武汉调研]在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中,实验装置如图甲所示,图甲中斜槽PQ与水平槽QR平滑连接,按要求安装好仪器后开始实验.先不放被碰小球,使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下,重复实验若干次;然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘B处(槽口),再使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下,再重复实验若干次,在白纸上记录下挂于槽口B的重锤线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置,从左至右依次为O、M、P、N点,测得两小球直径相等,入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2,且m1=2m2.则: 图甲图乙 (1)两小球的直径用螺旋测微器核准相等,测量结果如图乙,则两小球的直径均为m. (2)入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放,其目的是. A.为了使入射小球每次都能水平飞出槽口 B.为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口 C.为了使入射小球在空中飞行的时间不变 D.为了使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞 (3)下列有关本实验的说法中正确的是. A.未放被碰小球和放了被碰小球时,入射小球的落点分别是M、P B.未放被碰小球和放了被碰小球时,入射小球的落点分别是P、M C.未放被碰小球和放了被碰小球时,入射小球的落点分别是N、M D.在误差允许的范围内若测得|ON|=2|MP|,则表明碰撞过程中两小球组成的系统满足动量守恒定律 20.某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的轻弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要的测量,验证木块间相互作用时动量守恒. (1)该同学还必须有的器材是; (2)需直接测量的数据是; (3)用所得数据验证动量守恒定律的关系式是.