动量守恒定律经典例题
物理动量守恒定律题20套(带答案)

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
2.一质量为 的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块 并留在其中, 与木块 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧
代入数据解得:E 损=0.25J 答:①碰后 A 球的速度为 1.0m/s; ②碰撞过程中 A、B 系统损失的机械能为 0.25J. 【点评】小球碰撞过程中动量守恒、机械能不守恒,由动量守恒定律与能量守恒定律可以 正确解题,应用动量守恒定律解题时要注意正方向的选择.
9.如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的 B=4T 的匀磁场中,两导轨间 距 L=0.5m,导轨足够长金属棒 a 和 b 的质量都为 m=1kg,电阻 Ra Rb 1 .b 棒静止于轨 道水平部分,现将 a 棒从 h=80cm 高处自静止沿弧形轨道下滑,通过 C 点进入轨道的水平 部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰.求 a、b 两棒的最 终速度大小以及整个过程中 b 棒中产生的焦耳热(已知重力加速度 g 取 10m/s2)
根据题意: m1 : m2 2
有以上四式解得: v2 2 2gR
接下来男演员做平抛运动:由 4R 1 gt2 ,得 t 8R
2
g
因而: s v2t 8R ; 【点睛】
两演员一起从从 A 点摆到 B 点,只有重力做功,根据械能守恒定律求出最低点速度;女 演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒,由于女演员刚好能回
Q
【物理】物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

【物理】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,质量为M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上,圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B 点,B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑,质量为m=0.5kg 的小物块放在水平而上的A 点,现给小物块一个向右的水平初速度v 0=4m/s ,小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C 点,已知圆弧所对的圆心角为53°,A 、B 两点间的距离为L=1m ,小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10m/s 2.求: (1)圆弧所对圆的半径R ;(2)若AB 间水平面光滑,将大滑块固定,小物块仍以v 0=4m/s 的初速度向右运动,则小物块从C 点抛出后,经多长时间落地?【答案】(1)1m (2)428225t s = 【解析】 【分析】根据动能定理得小物块在B 点时的速度大小;物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和系统机械能守恒求出圆弧所对圆的半径;,根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度,物块从C 抛出后,根据运动的合成与分解求落地时间; 【详解】解:(1)设小物块在B 点时的速度大小为1v ,根据动能定理得:22011122mgL mv mv μ=- 设小物块在B 点时的速度大小为2v ,物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒则有:12()mv m M v =+ 根据系统机械能守恒有:2201211()(cos53)22mv m M v mg R R =++- 联立解得:1R m =(2)若整个水平面光滑,物块以0v 的速度冲上圆弧面,根据机械能守恒有:2200311(cos53)22mv mv mg R R =+- 解得:322/v m s =物块从C 抛出后,在竖直方向的分速度为:38sin 532/5y v v m s =︒= 这时离体面的高度为:cos530.4h R R m =-︒=212y h v t gt -=-解得:4282t s +=2.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。
物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

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。
高中物理动量守恒定律题20套(带答案)

高中物理动量守恒定律题20套(带答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。
质量m 1=0.40kg 的物块A 从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m 处下滑,并与放在水平木板左端的质量m 2=0.20kg 的物块B 相碰,相碰后物块B 滑行x=4.0m 到木板的C 点停止运动,物块A 滑到木板的D 点停止运动。
已知物块B 与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加速度g=10m/s 2,求:(1) 物块A 沿斜槽滑下与物块B 碰撞前瞬间的速度大小; (2) 滑动摩擦力对物块B 做的功;(3) 物块A 与物块B 碰撞过程中损失的机械能。
【答案】(1)v 0=4.0m/s (2)W=-1.6J (3)E=0.80J【解析】试题分析: ①设物块A 滑到斜面底端与物块B 碰撞前时的速度大小为v 0,根据机械能守恒定律有m 1gh =12m 120v (1分)v 02gh ,解得:v 0=4.0 m/s(1分) ②设物块B 受到的滑动摩擦力为f ,摩擦力做功为W ,则f =μm 2g(1分) W =-μm 2gx 解得:W =-1.6 J(1分)③设物块A 与物块B 碰撞后的速度为v 1,物块B 受到碰撞后的速度为v ,碰撞损失的机械能为E ,根据动能定理有-μm 2gx =0-12m 2v 2 解得:v =4.0 m/s(1分)根据动量守恒定律m 1v 0=m 1v 1+m 2v(1分) 解得:v 1=2.0 m/s(1分)能量守恒12m 120v =12m 121v +12m 2v 2+E(1分) 解得:E =0.80 J(1分)考点:考查了机械能守恒,动量守恒定律2.如图所示,在倾角30°的斜面上放置一个凹撸B,B 与斜面间的动摩擦因数3μ=;槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点),它到凹槽左侧壁的距离d =0.1m ,A 、B 的质量都为m=2kg ,B 与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩摞力,不计A 、B 之间的摩擦,斜面足够长.现同时由静止释放A 、B,经过一段时间,A 与B 的侧壁发生碰撞,碰撞过程不计机械能损失,碰撞时间极短,g 取210/m s .求:(1)释放后物块A 和凹槽B 的加速度分别是多大?(2)物块A 与凹槽B 的左侧壁第一次碰撞后瞬间A 、B 的速度大小;(3)从初始位置到物块A 与凹糟B 的左侧壁发生第三次碰撞时B 的位移大小. 【答案】(1)(2)v An =(n-1)m∙s -1,v Bn ="n" m∙s -1(3)x n 总=0.2n 2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)设物块A 的加速度为a 1,则有m A gsin θ=ma 1, 解得a 1=5m/s 2凹槽B 运动时受到的摩擦力f=μ×3mgcos θ=mg 方向沿斜面向上; 凹槽B 所受重力沿斜面的分力G 1=2mgsin θ=mg 方向沿斜面向下; 因为G 1=f ,则凹槽B 受力平衡,保持静止,凹槽B 的加速度为a 2=0 (2)设A 与B 的左壁第一次碰撞前的速度为v A0,根据运动公式:v 2A0=2a 1d 解得v A0=3m/s ;AB 发生弹性碰撞,设A 与B 第一次碰撞后瞬间A 的速度大小为v A1,B 的速度为v B1,则由动量守恒定律:0112A A B mv mv mv =+ ;由能量关系:2220111112222A AB mv mv mv =+⨯ 解得v A1=-1m/s(负号表示方向),v B1=2m/s3.如图所示,光滑水平直导轨上有三个质量均为m 的物块A 、B 、C ,物块B 、C 静止,物块B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计);让物块A 以速度v 0朝B 运动,压缩弹簧;当A 、B 速度相等时,B 与C 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B 和C 碰撞过程时间极短.那么从A 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,求.(1)A 、B 第一次速度相同时的速度大小; (2)A 、B 第二次速度相同时的速度大小; (3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小 【答案】(1)v 0(2)v 0(3)【解析】试题分析:(1)对A 、B 接触的过程中,当第一次速度相同时,由动量守恒定律得,mv 0=2mv 1,解得v 1=v 0(2)设AB 第二次速度相同时的速度大小v 2,对ABC 系统,根据动量守恒定律:mv 0=3mv 2 解得v 2=v 0(3)B 与C 接触的瞬间,B 、C 组成的系统动量守恒,有:解得v 3=v 0 系统损失的机械能为当A 、B 、C 速度相同时,弹簧的弹性势能最大.此时v 2=v 0 根据能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能.考点:动量守恒定律及能量守恒定律【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,关键合理地选择研究的系统,运用动量守恒进行求解。
动量守恒定律经典例题

甲(含船)和球、乙(含船)和球、甲乙(含船 )和球
(2)若最终甲的速度为0,乙的速度为多少?
甲
乙
如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹
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,后放开右手,动量不守恒
(B)若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相 同,A、B、C组成的系统的动量守恒
(C)若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成 的系统的动量守恒
(D)若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组 成的系统的动量守恒
BCD
如图所示,A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2, 它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压 缩了的弹簧,A、B与长平板车的上表面间动摩擦 因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有 A.A、B
A.当小球到达最低点时,木块有最大速率 B.当小球的速率最大时,木块有最大速率 C.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为最大 D.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为零
ABD
质量为M的小车中挂有一个单摆,摆球的质量为M0,小车和单摆 以恒定的速度V0沿水平地面运动,与位于正对面的质量为M1的 静止木块发生碰撞,碰撞时间极短,在此过程中,下列哪些说 法是可能发生的( ) A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别为V1、V2和V3, 且满足:(M+M0)V0=MV1+M1V2+M0V3; B.摆球的速度不变,小车和木块的速度为V1、V2,且满足:
B.A、B、C系统动量守恒 C. D.小车向右运动
BC
热气球下面吊着一个篮子,向上做匀速直线 运动,剪断绳子后在篮子落地前,系统的动 量是否守恒?若篮子落地后呢?
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)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: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)dr r 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,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h="0.3" m (h 小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m 1="30" kg ,冰块的质量为m 2="10" kg ,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小g="10" m/s 2.(i )求斜面体的质量;(ii )通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【答案】(i )20 kg (ii )不能 【解析】试题分析:①设斜面质量为M ,冰块和斜面的系统,水平方向动量守恒:222()m v m M v =+系统机械能守恒:22222211()22m gh m M v m v ++= 解得:20kg M =②人推冰块的过程:1122m v m v =,得11/v m s =(向右)冰块与斜面的系统:22223m v m v Mv '=+ 22222223111+222m v m v Mv ='解得:21/v m s =-'(向右) 因21=v v ',且冰块处于小孩的后方,则冰块不能追上小孩. 考点:动量守恒定律、机械能守恒定律.4.氡是一种放射性气体,主要来源于不合格的水泥、墙砖、石材等建筑材料.呼吸时氡气会随气体进入肺脏,氡衰变时放出α射线,这种射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞,使肺细胞受损,从而引发肺癌、白血病等.若有一静止的氡核22286Rn 发生α衰变,放出一个速度为0v 、质量为m 的α粒子和一个质量为M 的反冲核钋21884Po 此过程动量守恒,若氡核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能。
力学应用动量守恒定律解题

力学应用动量守恒定律解题力学是物理学的一个重要分支,研究物体在运动过程中所受的力及其变化规律。
动量守恒定律是力学中的一条基本定律,表明在一个封闭系统中,当没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
应用动量守恒定律可以解决许多实际问题,下面我将以几个例子来说明。
例题一:弹性碰撞假设有两个质量相同的小球,在光滑的水平面上碰撞。
初始时,小球A以速度va向右运动,小球B以速度vb向左运动。
碰撞后,小球A以速度va'向左运动,小球B以速度vb'向右运动。
我们可以利用动量守恒定律来求解碰撞后的速度。
根据动量守恒定律,碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。
设小球A和小球B的质量都为m,速度va为正值,速度vb为负值,则可以写出以下方程:mva + mvb = mva' + mvb'根据题意,可以得到小球A碰撞前的速度va和小球B碰撞前的速度vb都已知,碰撞后的速度va'和vb'是未知的,通过解方程可以求解出碰撞后的速度。
例题二:炮弹问题假设有一个炮弹以速度v0发射出去,形成一个抛物线轨迹。
我们可以利用动量守恒定律来解决炮弹问题。
在潜射前和潜射后,系统的总动量保持不变。
当炮弹发射前,炮弹和大炮的总动量为零;当炮弹发射后,炮弹和大炮的总动量仍为零,只是动量的方向相反。
利用动量守恒定律,我们可以得到以下方程:m0v0 = (m+m0) v其中,m0是炮弹的质量,v0是炮弹的初速度,m是大炮的质量,v是大炮的速度。
通过解方程,我们可以求解出炮弹的速度v和射程等相关参数。
这样,我们就可以用动量守恒定律解答炮弹问题。
例题三:汽车追尾问题假设有两辆质量分别为m1和m2的汽车,汽车1以速度v1追尾汽车2,两车发生完全弹性碰撞。
求解碰撞后两车的速度。
根据动量守恒定律,我们可以得到以下方程:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中,v1和v2是碰撞前两车的速度,v1'和v2'是碰撞后两车的速度。
物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

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,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN 的半径为R =3.2m ,水平部分NP 长L =3.5m ,物体B 静止在足够长的平板小车C 上,B 与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端.从M 点由静止释放的物体A 滑至轨道最右端P 点后再滑上小车,物体A 滑上小车后若与物体B 相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力.A 与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.物体A 、B 和小车C 的质量均为1kg ,取g =10m/s 2.求(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小? (2)物体A 在NP 上运动的时间? (3)物体A 最终离小车左端的距离为多少?【答案】(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小为30N ; (2)物体A 在NP 上运动的时间为0.5s (3)物体A 最终离小车左端的距离为3316m 【解析】试题分析:(1)物体A 由M 到N 过程中,由动能定理得:m A gR=m A v N 2 在N 点,由牛顿定律得 F N -m A g=m A 联立解得F N =3m A g=30N由牛顿第三定律得,物体A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为:F N ′=3m A g=30N (2)物体A 在平台上运动过程中 μm A g=m A a L=v N t-at 2代入数据解得 t=0.5s t=3.5s(不合题意,舍去) (3)物体A 刚滑上小车时速度 v 1= v N -at=6m/s从物体A 滑上小车到相对小车静止过程中,小车、物体A 组成系统动量守恒,而物体B 保持静止 (m A + m C )v 2= m A v 1 小车最终速度 v 2=3m/s此过程中A 相对小车的位移为L 1,则2211211222mgL mv mv μ=-⨯解得:L 1=94m物体A 与小车匀速运动直到A 碰到物体B ,A ,B 相互作用的过程中动量守恒: (m A + m B )v 3= m A v 2此后A ,B 组成的系统与小车发生相互作用,动量守恒,且达到共同速度v 4 (m A + m B )v 3+m C v 2=" (m"A +m B +m C ) v 4 此过程中A 相对小车的位移大小为L 2,则222223*********mgL mv mv mv μ=+⨯-⨯解得:L 2=316m 物体A 最终离小车左端的距离为x=L 1-L 2=3316m 考点:牛顿第二定律;动量守恒定律;能量守恒定律.2.如图所示,一辆质量M=3 kg 的小车A 静止在光滑的水平面上,小车上有一质量m=l kg 的光滑小球B ,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为E p =6J ,小球与小车右壁距离为L=0.4m ,解除锁定,小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住,求:①小球脱离弹簧时的速度大小;②在整个过程中,小车移动的距离。
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一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在最 高点的水平速度大小为v。导弹在该点突 然炸裂成质量为 m1 、 m2 的 a、 b 两块, 前 面的一块 a 继续沿着 v 的方向飞去。分析 另一快b的运动情况。
质量为M的木块放在平台上,如图所示,质量 为m的子弹以速度v射穿木块,子弹上升的最 大高度为h,求木块上升的高度。
ABD
m由距轨道高度h处静止释放,地面光滑,判断 m在下滑的过程中,M和m组成的系统动量是否 守恒,机械能是否守恒?
m h
O
R
M
如所图示,在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光 滑槽的木块,开始时木块是静止的,把一个小球放到槽 边从静止开始释放,关于两个物体的运动情况,下列说 法正确的是( ) A.当小球到达最低点时,木块有最大速率 B.当小球的速率最大时,木块有最大速率 C.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为最大 D.当小球再次上升到最高点时,木块的速率为零
动量守恒定律的解题步骤:
选相互作用的系统——受力分析,运动过程分
析——判断守恒条件——确定初末状态——规
定正方向——列方程求解
光滑水平面上有一辆小车质量是m1=20kg,质量为 m2=60kg的人站在小车上,与车一起以1m/s的速度向右 运动,求: 人相对地面以2m/s的水平速度向右跳离车后,车的速度? 人相对地面以2m/s的水平速度向左跳离车后,车的速度? 人相对车以2m/s的水平速度向右跳离车后,车的速度? 人相对车以2m/s的水平速度向左跳离车后,车的速度? 在这个相互作用过程中,车对人的冲量为? 人对车的冲量为?两个冲量的关系?
BCD
如图所示,A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2, 它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压 缩了的弹簧,A、B与长平板车的上表面间动摩擦 因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有 A.A、B系统动量守恒 B.A、B、C系统动量守恒 C.小车向左运动 D.小车向右运动
BC
热气球下面吊着一个篮子,向上做匀速直线 运动,剪断绳子后在篮子落地前,系统的动 量是否守恒?若篮子落地后呢?
第二节 动量守恒定律
质量分别为M1和M2的两个物体之间夹有弹簧,用双手给 物体压力,使弹簧处于压缩状态。
(1)若地面光滑,且M1=M2,同时放开双手, (2)若地面粗糙,且μ1= μ2, M1=M2,同时放手, (3)若地面粗糙,且μ1≠μ2, M1 ≠ M2,同时放手,
(4)若地面光滑,但先放开左手,后放开右手, M1 M2
两个质量均为m的甲、乙两人分别站在1、2船上( 船的质量均为M),以v0相向而行,为防止相撞而 扔球,不计水的阻力,则在扔球(质量m0)的过程 中: (1)所选系统动量是否守恒? 甲(含船)和球、乙(含船)和球、甲乙(含船 )和球 (2)若最终甲的速度为0,乙的速度为多少?
甲
乙
如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹 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,后放开右手,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
D
质量分别为M1和M2的两个物体之间夹有弹簧,
(5)若地面光滑,将M2压缩后放手,到M1离开墙, (6)若地面光滑,子弹m以速度v0射入M2,并留在其中,
M1
M2
A. B. C. D.
如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是 光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内, 将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在 一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹 开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中: 动量守恒,机械能守恒; 动量守恒,机械能不守恒; 动量不守恒,机械能守恒; 动量不守恒,机械能不守恒。
DБайду номын сангаас
如图所示,A、B两物体质量之比mA:mB=3:2,原来 静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧, 地面光滑,当弹簧突然释放后,则 (A)若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相 同,A、B组成的系统的动量守恒 (B)若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相 同,A、B、C组成的系统的动量守恒 (C)若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成 的系统的动量守恒 (D)若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组 成的系统的动量守恒
总质量为M的热气球,由于故障在高空中 以v匀速下降,为了阻止其继续下降,某 时刻从热气球中释放一个沙袋m,不计空 气阻力,则从释放m开始经多长时间热气 球停止下降?这时沙袋的速度为多少? (设沙袋未落地)
D
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 1 所示.则在子弹打击木 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.无法判定动量、机械能是否守恒
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物体质量分别为m1和m2,它们与水平面间的动摩擦 因数分别为μ1和μ2,开始时弹簧被两个物体压缩 后用细线拉紧,如图所示,当烧断细线时,被压缩 的弹簧弹开的两物体可以脱离弹簧,则 A.由于有摩擦力,所以系统动量一定不守恒 B.弹开过程中系统动量守恒 C.m1和m2在刚脱离弹簧时的速度最大 D.在刚弹开的瞬间,m1和m2的加速度一定最大
C
把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面 上,枪沿水平方向发射一颗子弹,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.枪、弹、车三者组成的系统,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, 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 的支持力这两个力作用,这两个力的和为0.
ABD
质量为M的小车中挂有一个单摆,摆球的质量为M0,小车和单摆 以恒定的速度 V0 沿水平地面运动,与位于正对面的质量为 M1 的 静止木块发生碰撞,碰撞时间极短,在此过程中,下列哪些说 法是可能发生的( ) A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别为V1、V2和V3, 且满足:(M+M0)V0=MV1+M1V2+M0V3; B.摆球的速度不变,小车和木块的速度为V1、V2,且满足: MV0=MV1+M1V2; C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都为V,且满足: MV0=(M+M1)V; D.小车和摆球的速度都变为V1,木块的速度变为V2,且满足: (M+M0)V0=(M+M0)V1+M1V2