动量守恒定律分类练习教师版含答案
物理动量守恒定律专题练习(及答案)含解析

物理动量守恒定律专题练习(及答案)含解析一、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: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.如图所示,两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上,质量均为m 。
【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。
动量守恒定律试题(含答案)(1)

动量守恒定律试题(含答案)(1)一、动量守恒定律选择题1.如图所小,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同物体P和Q,质量均为m,在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动.在t=0时轻绳断开,Q在F的作用下继续前进,则下列说法正确的是()A.t=0至2mvtF=时间内,P、Q的总动量守恒B.t=0至3mvtF=时间内,P、Q的总动量守恒C.4mvtF=时,Q的动量为3mvD.3mvtF=时,P的动量为32mv2.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为99m、200m的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上,一颗质量为m的子弹C以速度v0射入物块A并留在A中,以此刻为计时起点,两物块A(含子弹C)、B的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得()A.子弹C射入物块A的速度v0为600m/sB.在t1、t3时刻,弹簧具有的弹性势能相同,且弹簧处于压缩状态C.当物块A(含子弹C)的速度为零时,物块B的速度为3m/sD.在t2时刻弹簧处于自然长度3.平静水面上停着一只小船,船头站立着一个人,船的质量是人的质量的8倍.从某时刻起,人向船尾走去,走到船中部时他突然停止走动.不计水对船的阻力,下列说法正确的是()A.人在船上走动过程中,人的动能是船的动能的8倍B.人在船上走动过程中,人的位移是船的位移的9倍C.人走动时,它相对水面的速度大于小船相对水面的速度D .人突然停止走动后,船由于惯性还会继续运动一小段时间4.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 25.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 J6.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 。
(完整word)动量守恒定律经典习题(带答案)

动量守恒定律习题(带答案)(基础、典型)例1、质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落,正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有砂子,车与砂的总质量为4kg,地面光滑,则车后来的速度为多少?例2、质量为1kg的滑块以4m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上的质量为3kg的小车,最后以共同速度运动,滑块与车的摩擦系数为0。
2,则此过程经历的时间为多少?例3、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时,炸裂成质量比为3:2的两小块,质量大的以100m/s的速度反向飞行,求两块落地点的距离。
(g取10m/s2)例4、如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1。
6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0。
2(g取10m/s2).设小车足够长,求:(1)木块和小车相对静止时小车的速度。
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。
例5、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他所乘的冰车的质量共为30kg,乙和他所乘的冰车的质量也为30kg。
游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和甲一起以2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。
为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推向乙,箱子滑到乙处,乙迅速将它抓住。
若不计冰面的摩擦,甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?答案:1。
分析:以物体和车做为研究对象,受力情况如图所示。
在物体落入车的过程中,物体与车接触瞬间竖直方向具有较大的动量,落入车后,竖直方向上的动量减为0,由动量定理可知,车给重物的作用力远大于物体的重力。
因此地面给车的支持力远大于车与重物的重力之和。
系统所受合外力不为零,系统总动量不守恒。
但在水平方向系统不受外力作用,所以系统水平方向动量守恒。
以车的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得:车 重物初:v 0=5m/s 0末:v v Mv 0=(M+m)vs m v m N M v /454140=⨯+=+=即为所求。
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

高考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.(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m1=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m2=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/s2,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)v0=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v0,根据机械能守恒定律有m1gh=12m12v (1分)v02gh,解得:v0=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=μm2g(1分)W=-μm2gx解得:W=-1.6 J(1分)③设物块A与物块B碰撞后的速度为v1,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-μm2gx=0-12m2v2解得:v=4.0 m/s(1分)根据动量守恒定律m1v0=m1v1+m2v(1分)解得:v1=2.0 m/s(1分)能量守恒12m12v=12m121v+12m2v2+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,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v0=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/s2)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。
(完整版)动量守恒定律综合专题练习与解答

动量守恒定律综合专题练习与解答1.如图所示,光滑水平面上有一带半径为R 的1/4光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m ,一质量为m 的小球以速度v 0沿水平面滑上轨道,并从轨道上端飞出,求 ⑴小球上升的到离水平面的最大高度H 是多少?⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的加速度大小a 是多少?解答:⑴小球到达最高点时,球与轨道在水平方向有相同的速度,设为v 。
由于小球和滑块组成的系统在水平方向不受外力作用,故系统在水平方向动量守恒,由根据动量守恒定律有 ()02mv m m v =+ 由机械能守恒有22201112222mv mv m v mgh =+⋅⋅+ 联立上述方程可得 203v h g=⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的圆心没有竖直方向的速度,小球相对于轨道圆心在竖直方向的速度大小为小球的竖直分速度,设为v 竖。
水平方向的速度和轨道速度相同。
由运动的可逆性知道 ()2v g h R =-竖在轨道最高点,弹力提供做向心力,则有22022()23v mv m N m g h R mg R R R==⋅-=-竖由运动定律可得,小球对轨道的水平弹力大小为20223mv N'mg R=-由运动定律得轨道的加速度为 2023v N'a g m R==-2.如图所示,abc 是光滑的轨道,其中ab 是水平的,bc 为与ab 相切的、位于竖直平面内的半圆,半径R =0.30m ,质量m =0.20kg 的小球A 静止在轨道上,另一质量M =0.60kg ,速度v 0=5.5m/s 的小球B 与小球A 正碰。
已知相碰后小球A 经过半圆的最高点c 落到轨道上距b 点为L =42R 处,重力加速度g =10m/s 2,求 ⑴碰撞结束时,小球A 和B 的速度大小。
⑵试论证小球B 是否能沿着半圆轨道到达c 点。
解答:设A 球过C 点时的速度为v A ,平抛后的飞行时间为t ,则242122A R v t R gt⎧=⋅⎪⎨=⎪⎩ 解得2226m/s A v gR ==设碰撞结束后,小球A 、B 的速度分别为v 1和v 2。
动量及动量守恒定律习题大全(含解析答案)

动量守恒定律习题课一、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.二、碰撞1.弹性碰撞特点:系统动量守恒,机械能守恒.设质量m 1的物体以速度v 0与质量为m 2的在水平面上静止的物体发生弹性正碰,则有动量守恒:221101v m v m v m +=碰撞前后动能不变:222212111210121v mv m v m += 所以012121v v m m m m +-= 022211v v m m m +=(注:在同一水平面上发生弹性正碰,机械能守恒即为动能守恒) [讨论]①当m l =m 2时,v 1=0,v 2=v 0(速度互换) ②当m l <<m 2时,v 1≈-v 0,v 2≈O (速度反向) ③当m l >m 2时,v 1>0,v 2>0(同向运动) ④当m l <m 2时,v 1<O ,v 2>0(反向运动)⑤当m l >>m 2时,v 1≈v,v 2≈2v 0 (同向运动)、 2.非弹性碰撞特点:部分机械能转化成物体的内能,系统损失了机械能两物体仍能分离.动量守恒 用公式表示为:m 1v 1+m 2v 2= m 1v 1′+m 2v 2′机械能的损失:)()(22221211212222121121'+'-+=∆v m v m v m v m E3.完全非弹性碰撞特点:碰撞后两物体粘在一起运动,此时动能损失最大,而动量守恒. 用公式表示为: m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v动能损失:221212222121121)()(v m m v m v mE k +-+=∆ 【例题】甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p 甲=5 kg ·m/s,p 乙= 7 kg ·m/s ,甲追乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为p 乙′=10 kg ·m/s ,则两球质量m 甲与m 乙的关系可能是A.m 甲=m 乙B.m 乙=2m 甲C.m 乙=4m 甲D.m 乙=6m 甲 三、平均动量守恒问题——人船模型:1.特点:初态时相互作用物体都处于静止状态,在物体发生相对运动的过程中,某一个方向的动量守恒(如水平方向动量守恒).对于这类问题,如果我们应用“人船模型”也会使问题迅速得到解决,现具体分析如下:【模型】如图所示,长为L 、质量为M 的小船停在静水中,一个质量m 的人立在船头,若不计水的粘滞阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人对地面的位移各是多少? 〖分析〗lv 0 v S四、“子弹打木块”模型此模型包括:“子弹打击木块未击穿”和“子弹打击木块击穿”两种情况,它们有一个共同的特点是:初态时相互作用的物体有一个是静止的(木块),另一个是运动的(子弹) 1.“击穿”类其特点是:在某一方向动量守恒,子弹有初动量,木块有或无初动量,击穿时间很短,击穿后二者分别以某一速度度运动【模型1】质量为M 、长为l 的木块静止在光滑水平面上,现有一质量为m 的子弹以水平初速度v 0射入木块,穿出时子弹速度为v ,求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。
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《动量守恒定律》分类练习一、守恒条件1、如图所示,在光滑的水平面上有两辆小车,中间夹一根压缩了的轻质弹簧,两手分别按住小车使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中不正确的是 ( ) A. 只要两手同时放开后,系统的总动量始终为零 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,总动量向右 D. 无论怎样放开两手,系统的总动能一定不为零2、M 置于光滑平面上,上表面粗糙且足够长,木块m 以初速度v 滑上车表面,则:( ) A .m 的最终速度为mv /(M+m) B .因车表面粗糙,故系统动量不守恒 C .车面越粗糙,小车M 获得动量越大 D . m 速度最小时,M 速度最大二、简单碰撞判断3、甲、乙两节车厢在光滑水平轨道上相向运动,通过碰撞而挂接,挂接前甲车向东运动,乙车向西运动,挂接后一起向西运动,由此可以肯定 ( ) A .乙车质量比甲车大 B .乙车初速度比甲车大 C .乙车初动量比甲车大 D .乙车初动能比甲车大4、质量为M 的小车在水平地面上以速度v0匀速向右运动。
当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时,车子速度将( )A .减小B .不变C .增大D .无法确定5、质量为M 的玩具车拉着质量为m 的小拖车在水平地面上以速度v 匀速前进。
某一时刻 拉拖车的线突然断了,而玩具车的牵引力不变,那么在小拖车的速度减为零时,玩具车的速度为(设玩具车和拖车与地面间的动摩擦因数相同) ( )A .mV /MB .(M+m)V /MC .MV /(M+m)D .06、如图所示,放在光滑水平桌面上的A 、B 木块中部夹一被压缩的弹簧,当弹簧被放开时,它们各安闲桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地上。
A 的落地点与桌边水平距离0.5m ,B 的落地点距离桌边1m ,那么( )A .A 、B 离开弹簧时的速度比为1∶2 B .A 、B 质量比为2∶1C .未离开弹簧时,A 、B 所受冲量比为1∶2D .未离开弹簧时,A 、B 加速度之比1∶27、.相向运动的A 、B 两辆小车相撞后,一同沿A 原来的方向前进,这是由于( ).【0.5】(A)A 车的质量一定大于B 车的质量 (B)A 车的速度一定大于B 车的速度(C)A 车的动量一定大于B 车的动量 (D)A 车的动能一定大于B 车的动能量答案:C8、在光滑的水平面上有两个质量均为m 的小球A 和B,B 球静止,A 球以速度v 和B 球发生碰撞,碰后两球交换速度.则A 、B 球动量的改变量ΔpA 、ΔpB 和A 、B 系统的总动量的改变Δp 为( ).(A)△pA=mv,△pB=-mv,△p=2mv (B)△pA,△pB=-mv,Δp=0(C)ΔpA=0,ΔpB=mv,Δp=mv (D)△pA=-mv,ΔpB=mv,Δp=0答案:D9、如图所示,用细线挂一质量为M 的木块,有一质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为 和v (设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计),木块的速度大小为( )A .B .C .D .10、质量为2kg 的小车以2m/s 的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为2kg 的砂袋以3m/s 的速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是( )A .2.6m/s ,向右B .2.6m/s ,向左C .0.5m/s ,向左D .0.8m/s ,向右11、车厢停在光滑的水平轨道上,车厢后面的人对前壁发射一颗子弹。
设子弹质量为m ,出口速度v ,车厢和人的质量为M ,则子弹陷入前车壁后,车厢的速度为( )A .mv/M ,向前B .mv/M ,向后C .mv/(m M ),向前D .012、如图8-25所示,质量为m2的“┗”形物体,静止在光滑的水平面上,物体的AB 部分是半径为R 的四分之一光滑圆弧,BC 部分是水平面,将质量为m1的小滑块从物体的A 点静止释放,沿圆弧面滑下并最终停在物体的水平部分BC 之间的D 点,则( )A .滑块m1从A 滑到B 的过程,物体与滑块组成的系统动量守恒,机械能守恒; B .滑块滑到B 点时,速度大小等于gR 2;C .滑块从B 运动到D 的过程,系统的动量和机械能都不守恒; D .滑块到D 点时,物体的速度等于零。
13、两质量均为M 的冰船A 、B 静止在光滑冰面上,轴线在一条直线上,船头相对,质量为m 的小球从A 船跳入B 船,又马上跳回,A 、B 两船最后的速度之比是_________________。
14、如图所示,光滑轨道的DP 段为水平直轨道,PQ 段为半径是R 的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水平轨道的右端相切于P 点.一轻质弹簧两端分别固定质量为2m 的小球A 和质量为m 的小球B ,质图8-25ABCD三、碰撞17、在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是( ).【1】(A)作用后的总机械能比作用前小,但总动量守恒(B)作用前后总动量均为零,但总动能守恒 (C)作用前后总动能为零,而总动量不为零(D)作用前后总动景守恒,而系统内各物体的动量增量的总和不为零 答案:AB18、 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B =2m A ,规定向右为正方向,A 、B 两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为-4kg·m/s,则(A)A.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5B.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10C.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5D.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:1019、在光滑的水平面上,有A 、B 两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为m/s kg 5A ⋅=P ,m/s kg 7B ⋅=P ,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球的动量增量A P ∆、B P ∆可能是( B )A.m/s kg 3A ⋅=∆P ,m/s kg 3B ⋅=∆PB.m/s kg 3A ⋅-=∆P ,m/s kg 3B ⋅=∆PC.m/s kg 3A ⋅=∆P ,m/s kg 3B ⋅-=∆PD.m/s kg 10A ⋅-=∆P ,m/s kg 10B ⋅=∆P20、质量为m 的小球A 在光滑的水平面上以速度v 与静止在光滑水平面上的质量为2m 的小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的动能变为原来的1/9,那么碰撞后B 球的速度大小可能是 ().【2】(A)v 31(B)v 32 (C)v 94 (D)v 98答案:AB21、如图所示,两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点.线长L.若将A由图示位置静止释放,则B 球被碰后第一次速度为零时的高度可能是( ).【2.5】(A)L/2 (B)L/4 (C)L/8 (D)L/10答案:ABC22、质量相同的三个小球,在光滑水平面上以相同的速度运动,分别与原来静止的三个小球A、B、C、相碰(a碰A,b碰B,c碰C).碰后a球继续沿原来方向运动;b球静止;c球被反弹而向后运动.这时A、B、C三球中动量最大的是( ).【2】(A)A球(B)B球(C)C球(D)条件不足,无法判断答案:C23、在一条直线上相同运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量.它们正碰后可能发生的情况是( ).【2】(A)甲球停下,乙球反向运动(B)甲球反向运动,乙球停下(C)甲、乙两球都反向运动(D)甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等答案:AC24、在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为p0的小钢球l与静止小钢球2发生碰撞.碰撞前后球l的运动方向相反.将碰撞后球l的动能和动量的大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有( ).(1998年全国高考试题)【2.5】(A)E1<E0 (B)p1<p0 (C)E2>E0 (D)p2>p0答案:ABD25、一个质量为m的小球甲以速度V在光滑水平面上运动,与一个等质量的止小球乙正碰后,甲球的速度变为v,那么乙球获得的动能等于( )【3】27、在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为,小车(和单摆)以恒定的速度V沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短。
在此碰撞过程中,下列哪个或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,分别变为、、,满足B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为和,满足D.小车和摆球的速度都变为,木块的速度变为,满足28、如图所示,长为R=0.6m 的不可伸长的细绳一端固定在O 点,另一端系着质量为m2=0.1kg 的小球B,小球B 刚好与水平面相接触.现使质量为m1=0.3kg 物块A 以v0=5m/s 的初速度向B 运动, A 与水平面间的动摩擦因数μ=0.3,A 、B 间的初始距离x=1.5m.两物体碰撞后,A 物块速度变为碰前瞬间速度的1/2,B 小球能在竖直平面内做圆周运动.已知重力加速度g=10m/s2,两物体均可视为质点,试求:(1)两物体碰撞前瞬间,A 物块速度v 1的大小; (2) 两物体碰撞后瞬间,B 球速度v 2的大小; (3) B 球运动到圆周最高点时细绳受到的拉力大小.解:⑴ 与B 碰撞之前,A 做匀减速直线运动,有:g m Fa μ==21v -20v =-2ax 解得v1=4m/s⑵ 碰撞过程中,A 、B 系统动量守恒,有:m1v1=m121v +m2v2 可得v2=6m/s⑶小球B 在摆至最高点过程中,机械能守恒,设到最高点时的速度为v3m222v =m223v +m2g·2R在最高点,:R v m g m T 2322=+ 解得T=1N 29、如图所示,木块A 的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0㎏,静止于光滑水平面上,一质量为2.0㎏的小球B 以2.0m/s 的速度从右向左运动冲上A 的曲面,与A 发生相互作用.【6】(1)B 球沿A 曲面上升的最大高度(设B 球不能飞出去)是( ).【2】(A)0.40m (B)0.20m (C)0.10m(D)0.05m2121(2)B 球沿A 曲面上升到最大高度处时的速度是( ).【2】 (A)0(B)1.0m/s(C)0.71m/s(D)0.50m/s(3)B 球与A 曲面相互作用结束后,B 球的速度是( ).【2】 (A)0(B)1.0m/s(C)0.71m/s(D)0.50m/s答案:(1)C(2)B(3)A30、在光滑的水平导轨上有A 、B 两球,球A 追卜并与球B 正碰,碰前两球动量分别为pa=5㎏·m/s,pB=7㎏·m/s,碰后球B 的动量p′=10㎏·m/s,则两球质量mA 、mB 的关系可能是().【5】(A)mB=mA (B)mB=2mA (C)mB=4mA (D)mB=6mA答案:C31、如图所示,在光滑水平面上停有一辆质量为M 的小车,车身长为l,一个质量为m 的质点A 放在车的尾部.A 与车之间的动摩擦冈数为μ,现给质点A 以水平速度v0向右运动,设A 与小车的前后挡板碰撞中动能不损失.问:(1)质点A 与小车相对静止时,小车速度多大?(2)质点A 相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少?【5】答案:(1)m M mv 0+(2)()m M gl 2Mv 20+μ四、反冲 爆炸32、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)B .-mV/(M —m)C .mV/(M+m)D .-mV/(M +m)33、甲乙两船自身质量为120 kg ,都静止在静水中,当一个质量为30 kg 的小孩以相对于地面6 m/s 的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲、乙两船速度大小之比v 甲∶v 乙多大?34、 向空中抛出一手榴弹,不计空气阻力,当手榴弹的速度恰好是水平方向时,炸裂成a 、b 两块,若质量较设质量为m的弹片运动的时间为t,根据平抛运动规律,有:221gtH=vtR=2分[t=6s,v=100m/s,V=200m/s]炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能22)(2121VmMmvEk-+=解以上各式得222)(21vmMgMmREk-=代入数值得JEk4100.6⨯=五、人船模型40、质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边。