动量守恒专题训练(含答案)
动量-动量守恒定律专题练习(含答案)

动量-动量守恒定律专题练习(含答案)动量 动量守恒定律一、动量和冲量1、关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是:A 、一物体的动量不变,其动能一定不变B 、一物体的动能不变,其动量一定不变C 、两物体的动量相等,其动能一定相等D 、两物体的动能相等,其动量一定相等2、两个具有相等动量的物体A 、B ,质量分别为m A 和m B ,且m A >m B ,比较它们的动能,则:A 、B 的动能较大 B 、A 的动能较大C 、动能相等 D 、不能确定3、恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间t ,下列说法正确的是:A 、拉力F 对物体的冲量大小为零;B 、拉力F 对物体的冲量大小为Ft ;C 、拉力F 对物体的冲量大小是Ftcosθ;D 、合力对物体的冲量大小为零。
F4、如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O 在S 的正上方,在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ,从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑。
以下说法正确的是 A 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量不相等B 、a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等C 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等D 、b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量不相等二、动量守恒定律1、一炮艇总质量为M ,以速度v 0匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度v 沿前进方向射出一质量为m 的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v /,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是 。
A 、'0()Mv M m v mv =-+B 、'00()()MvM m v m v v =-++ C 、''0()()Mv M m v m v v =-++ D 、'0Mv Mv mv =+2、在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg 向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南O P S Q5、光滑的水平面上有两个小球M和N,它们沿同一直线相向运动,M球的速率为5m/s,N球的速率为2m/s,正碰后沿各自原来的反方向而远离,M球的速率变为2m/s,N球的速率变为3m/s,则M、N两球的质量之比为A、3∶1B、1∶3C、3∶5D、5∶76、如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,都具有一定的质量。
动量守恒定律练习题及答案

动量守恒定律练习一、选择题1、关于系统动量守恒正确的说法是:A.只要系统所受的合外力的冲量为零,系统动量就守恒B.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒C.系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒D.各物体动量的增量的矢量和一定为零2、ab两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前动量Pa=10kgm/s,Pb=0,碰撞过程中,动量变化△P=-20kgm/s,则作用后Pb为:A.-20 kgm/s B.-10kgm/s C.20kgm /s D.10kgm/s3、两物体ma=2mb,中间有一压缩弹簧,放在光滑的水平面上,现由静止同时放开后一小段时间内:A.a的速率是b的一半B.a的动量大C.a的受力大D.系统总动量为零4、质量为m的子弹水平飞行击穿一块原静止在光滑水平面上质量为M的木块,在子弹穿透木块的过程中:A.m和M所受的冲量相等B.子弹和木块的速度的变化量相等C.子弹和木块的动量变化量大小相等D.子弹和木块作为系统的总动量守恒5、1kg的物体在距地面高5m处自由下落,落在正以5m /s沿光滑水平面匀速前进的砂车中,砂车质量为4kg,则当物体与车相对静止后,车速为:A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m /s6、质量为m的小球A以速度v与质量为3m的静止小球B发生正碰后以v/2的速度被反弹回,则正碰后B球的速度大小是:A、v/6B、2vC、v/2 D、v/37、m的M碰撞前后的s-t图如图所示,由图可知:A.m:M=1: 3 B.m:M=3:1C.m:M=l:1 D、m:M=l:28、质量为m的人站在长为L的船M一端,系统原来静止。
当人从船一端走到另一端过程中,不计水的阻力A.人速度大,船后退的速度也大B.人突然停止,船也突然停止C.人突然停止时,船由于惯性仍在运动D.人从一端走到另一端时,船后退了mL/(M+m)9、如图所示,A、B两物体彼此接触静止于光滑的水平桌面上,物体A的上表面是半径为R的光滑圆形轨道,物体C由静止开始从A上圆形轨道的右侧最高点下滑,则有:A.A和B不会出现分离现象B.当C第一次滑到圆弧最低点时,A和B开始分离C.A将会在桌面左边滑出D.A不会在桌面上滑出10、如图所示,A、B两质量相等的物体静止在平板小车C上,A、B之间有一根被压缩的弹簧,A、B与平板车的上表面间的滑动摩擦力之比为3:2,地面光滑,当压缩弹簧突然释放后,则:A.A、B系统动量守恒B.小车向左运动C.A、B、C系统动量守恒D.小车向右运动二、填空题11、质量为m=70kg的人从质量为M=140kg的小船船头走到船尾。
高中物理动量守恒定律题20套(带答案)

1 2
2mv02
1 (m 2
2m
m)v22
u(2mg)2(L
x)
解得 x v02 L 32g
对 P1、P2、P 系统从 P1、P2 碰撞结束到弹簧压缩量最大,用能量守恒定律
1 2
2mv12
1 2
2mv02
1 2
(m
2m
m)v22
u(2mg)(L
x)
Ep
最大弹性势能 EP
mv
2 0
解得:vn=
=
m/s(其中 n=1、2、3、…、44)
【考点定位】动能定理(机械能守恒定律)、牛顿第二定律、匀变速直线运动速度-位移式 关系、向心力公式、动量守恒定律的应用,以及运用数学知识分析物理问题的能力。 【规律总结】牛顿定律、动能定理、功能关系、动量守恒定律等往往是求解综合大题的必 备知识,因此遇到此类问题,要能习惯性地从以上几个方面进行思考,并正确结合运用相 关数学知识辅助分析、求解。
6.如图的水平轨道中,AC 段的中点 B 的正上方有一探测器,C 处有一竖直挡板,物体 P1 沿轨道向右以速度 v1 与静止在 A 点的物体 P2 碰撞,并接合成复合体 P,以此碰撞时刻为计 时零点,探测器只在 t1=2 s 至 t2=4 s 内工作,已知 P1、P2 的质量都为 m=1 kg,P 与 AC 间的 动摩擦因数为 μ=0.1,AB 段长 L=4 m,g 取 10 m/s2,P1、P2 和 P 均视为质点,P 与挡板的 碰撞为弹性碰撞。
(1)求 A 滑过 Q 点时的速度大小 v 和受到的弹力大小 F; (2)若碰后 AB 最终停止在第 k 个粗糙段上,求 k 的数值; (3)求碰后 AB 滑至第 n 个(n<k)光滑段上的速度 vn 与 n 的关系式.
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
动量守恒定律试题(含答案)

动量守恒定律试题(含答案)一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,在同一水平面内有两根足够长的光滑水平平行金属导轨,间距为L =20cm ,电阻不计,其左端连接一恒定电源,电动势为E ,内阻不计,两导轨之间交替存在着磁感应强度为B =1T 、方向相反的匀强磁场,同向磁场的宽度相同。
闭合开关后,一质量为m =0.1kg 、接入电路的阻值为R =4Ω的导体棒恰能从磁场左边界开始垂直于导轨并与导轨接触良好一直运动下去,导体棒运动到第一个磁场的右边界时有最大速度,为5m/s ,运动周期为T =21s ,则下列说法正确的是( )A .E =1VB .导体棒在第偶数个磁场中运动的时间为2T C .相邻两磁场的宽度差为5 mD .导体棒的速度随时间均匀变化2.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v 0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v 0为600m/sB .在t 1、t 3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t 2时刻弹簧处于自然长度3.A 、B 两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A 球的动量为5kg •m /s ,B 球的动量为7kg •m /s ,当A 球追上B 球时发生对心碰撞,则碰撞后A 、B 两球动量的可能值为( )A .''6/6/AB P kg m s P kg m s =⋅=⋅, B .''3/9/A B P kg m s P kg m s =⋅=⋅,C .''2/14/A B P kg m s P kg m s =-⋅=⋅,D .''5/17/A B P kg m s P kg m s =-⋅=⋅,4.如图所示,一质量为0.5 kg 的一块橡皮泥自距小车上表面1.25 m 高处由静止下落,恰好落入质量为2 kg 、速度为2.5 m/s 沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取210m/s g =,不计空气阻力,下列说法正确的是A .橡皮泥下落的时间为0.3 sB .橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2 m/sC .橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D .整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5 J5.从高处跳到低处时,为了安全,一般都要屈腿(如图所示),这样做是为了( )A .减小冲量B .减小动量的变化量C .增大与地面的冲击时间,从而减小冲力D .增大人对地面的压强,起到安全作用6.如图所示,左图为大型游乐设施跳楼机,右图为其结构简图.跳楼机由静止从a 自由下落到b ,再从b 开始以恒力制动竖直下落到c 停下.已知跳楼机和游客的总质量为m ,ab 高度差为2h ,bc 高度差为h ,重力加速度为g .则A .从a 到b 与从b 到c 的运动时间之比为2:1B .从a 到b ,跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等C .从a 到b ,跳楼机和游客总重力的冲量大小为m ghD .从b 到c ,跳楼机受到制动力的大小等于2mg7.如图所示,在光滑的水平面上有体积相同、质量分别为m =0.1kg 和M =0.3kg 的两个小球A 、B ,两球之间夹着一根压缩的轻弹簧(弹簧与两球不相连),A 、B 两球原来处于静止状态.现突然释放弹簧,B 球脱离弹簧时的速度为2m/s ;A 球进入与水平面相切、半径为0.5m 的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ 为半圆形轨道竖直的直径,不计空气阻力,g 取10m/s 2,下列说法正确的是( )A .A 、B 两球离开弹簧的过程中,A 球受到的冲量大小等于B 球受到的冲量大小 B .弹簧初始时具有的弹性势能为2.4JC .A 球从P 点运动到Q 点过程中所受合外力的冲量大小为1N ∙sD .若逐渐增大半圆形轨道半径,仍然释放该弹簧且A 球能从Q 点飞出,则落地的水平距离将不断增大8.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 J9.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙壁上,质量为m 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m 的小球从槽高h 处开始下滑,则A .在小球从圆弧槽上下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向的动量始终守恒B .在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒C .在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒D .小球离开弹簧后能追上圆弧槽10.如图所示,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同的物体A 、B 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,A 在F 作用下继续前进,则下列说法正确的是( )A .t =0至t =mv F 时间内,A 、B 的总动量守恒 B .t =2mv F 至t =3mv F 时间内,A 、B 的总动量守恒 C .t =2mv F 时,A 的动量为2mv D .t =4mv F时,A 的动量为4mv 11.如图所示,质量为m = 245 g 的物块(可视为质点)放在质量为M = 0.5 kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ = 0.4,质量为 m 0 = 5 g 的子弹以速度v 0 = 300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g = 10 m/s 2,则在整个过程中A .物块和木板组成的系统动量守恒B .子弹的末动量大小为0.01kg·m/sC .子弹对物块的冲量大小为0.49N·sD .物块相对木板滑行的时间为1s12.如图所示,光滑水平面上质量为m 的小球A 和质量为13m 的小球B ,通过轻质弹簧相连并处于静止状态,弹簧处于自由长度;质量为m 的小球C 以速度0V 沿AB 连线向右匀速运动.并与小球A 发生弹性正碰.在小球B 的右侧固定一块弹性挡板(图中未画出).当小球B 的速度达到最大时恰与挡板发生正碰,后立刻将挡板搬走.不计所有碰撞过程中的机械能损失.弹簧始终处于弹性限度内,小球B 与固定挡板的碰撞时间极短,碰后小球B 的速度大小不变,但方向相反.则B 与挡板碰后弹簧弹性勢能的最大值m E 为( )A .20mVB .2012mVC .2016mVD .20116mV 13.如图所示,一轻质弹簧固定在墙上,一个质量为m 的木块以速度v 0从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用。
动量守恒定律大题专练(含答案)

动量守恒定律大题专练(含答案)1.在图中,地面被竖直线MN分隔成两部分。
M点左侧地面粗糙,动摩擦因数为μ=0.5,右侧光滑。
MN右侧空间有一范围足够大的匀强电场。
在O点用长为R-4=5m的轻质绝缘细绳,拴一个质量为mA=0.04kg,带电量为q=+2×10的小球A,在竖直平面内以v=10m/s的速度做顺时针匀速圆周运动,运动到最低点时与地面刚好不接触。
处于原长的弹簧左端连在墙上,右端与不带电的小球B接触但不粘连,B球的质量为mB=0.02kg,此时B球刚好位于M点。
现用水平向左的推力将B球缓慢推至P点(弹簧仍在弹性限度内),MP之间的距离为L=10cm,推力所做的功是W=0.27J,当撤去推力后,B球沿地面右滑恰好能和A球在最低点处发生正碰,并瞬间成为一个整体C(A、3B、C均可视为质点),碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为E=6×10N/C,电场方向不变。
(取g=10m/s)求:1)A、B两球在碰前匀强电场的大小和方向。
2)碰撞后整体C的速度。
3)整体C运动到最高点时绳的拉力大小。
2.在图中,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的。
一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态。
质量为m的物块B在大小为F的水平恒力的作用下由C处从静止开始向左运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为F,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F。
已知CO=4S,OD=S。
求撤去外力后:1)弹簧的最大弹性势能。
2)物块B最终离O点的距离。
3.在图中,矩形盒B的质量为M,底部长度为L,放在水平面上,盒内有一质量为m的物体A,A与B、B与地面的动摩擦因数均为μ,开始时二者均静止,A在B的左端。
现瞬间使物体A获得一向右的水平初速度v,以后物体A与盒B的左右壁碰撞时,B始终向右运动。
当A与B的左壁最后一次碰撞后,B立刻停止运动,A继续向右滑行s(s<L)后也停止运动。
动量守恒定律试题(含答案)

动量守恒定律试题(含答案)一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,A 、B 、C 是三级台阶的端点位置,每一级台阶的水平宽度是相同的,其竖直高度分别为h 1、h 2、h 3,将三个相同的小球分别从A 、B 、C 三点以相同的速度v 0水平抛出,最终都能到达A 的下一级台阶的端点P 处,不计空气阻力。
关于从A 、B 、C 三点抛出的小球,下列说法正确的是( )A .在空中运动时间之比为t A ∶tB ∶tC =1∶3∶5B .竖直高度之比为h 1∶h 2∶h 3=1∶2∶3C .在空中运动过程中,动量变化率之比为AC A B P P P t t t::=1∶1∶1 D .到达P 点时,重力做功的功率之比P A :P B :P C =1:4:9 2.如图所示,质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A 紧靠竖直墙.用水平力向左推B 将弹簧压缩,推到一定位置静止时推力大小为F 0,弹簧的弹性势能为E .在此位置突然撤去推力,下列说法中正确的是( )A .在A 离开竖直墙前,A 、B 与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒B .在A 离开竖直墙前,A 、B 系统动量不守恒,之后守恒C .在A 离开竖直墙后,A 、B 223E mD .在A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为3E 3.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 24.如图所示,质量为M 、带有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O 为圆心。
高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案

高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案1.[2024·全国甲卷](多选)蹦床运动中,体重为60 kg的运动员在t=0时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示.假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平.忽略空气阻力,重力加速度大小取10 m/s2.下列说法正确的是()A.t=0.15 s时,运动员的重力势能最大B.t=0.30 s时,运动员的速度大小为10 m/sC.t=1.00 s时,运动员恰好运动到最大高度处D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N答案:BD解析:根据牛顿第三定律结合题图可知,t=0.15 s时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运动员处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;根据题图可知运动员从t=0.30 s离开蹦床到t=2.3 s再次落到蹦床上经历的时间为2 s,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1 s,则在t=1.3 s时,运动员恰好运动到最大高度处,t=0.30 s时运动员的速度大小v=10×1 m/s=10 m/s,故B正确,C错误;同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为10 m/s,以竖直向上为正方向,根据动量定理F·Δt-mg·Δt=mv-(-mv),其中Δt=0.3 s,代入数据可得F=4 600 N,根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N,故D正确.故选BD.2.[2022·山东卷]我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭.如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空.从火箭开始运动到点火的过程中()A.火箭的加速度为零时,动能最大B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量答案:A解析:从火箭开始运动到点火的过程中,火箭先加速运动后减速运动,当加速度为零时,动能最大,A项正确;高压气体释放的能量转化为火箭的动能和重力势能及火箭与空气间因摩擦产生的热量,B项错误;根据动量定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f的冲量矢量和等于火箭动量的变化量,C项错误;根据动能定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f对火箭做的功之和等于火箭动能的变化量,D项错误.3.[2022·湖南卷]1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成.如图,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2.设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.v2大于v1D.v2大于v0答案:B解析:设中子质量为m0,被碰粒子质量为m,碰后中子速度为v′0,被碰粒子速度为v,二者发生弹性正碰,由动量守恒定律和能量守恒定律有m 0v 0=m 0v ′0+m v ,12 m 0v 20 =12m 0v ′20 +12 m v 2,解得v ′0=m 0-m m 0+m v 0,v =2m 0m 0+mv 0,因为当被碰粒子分别为氢核(m 0)和氮核(14m 0)时,有v 1=v 0,v 2=215 v 0,故C 、D 项错误;碰撞后氮核的动量为p 氮=14m 0·v 2=2815m 0v 0,氢核的动量为p 氢=m 0·v 1=m 0v 0,p 氮>p 氢,故A 错误;碰撞后氮核的动能为E k 氮=12·14m 0v 22 =28225 m 0v 20 ,氢核的动能为E k 氢=12 ·m 0·v 21 =12m 0v 20 ,E k 氮<E k 氢,故B 正确. 4.[2021·全国乙卷]如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦.用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动.在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )A .动量守恒,机械能守恒B .动量守恒,机械能不守恒C .动量不守恒,机械能守恒D .动量不守恒,机械能不守恒答案:B解析:撤去推力后,小车、弹簧和滑块组成的系统所受合外力为零,满足系统动量守恒的条件,故系统动量守恒;由于撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动,存在摩擦力做功的情况,故系统机械能不守恒,所以选项B 正确.5.[2023·新课标卷](多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N 极正对着乙的S 极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等.现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )A .甲的速度大小比乙的大B .甲的动量大小比乙的小C .甲的动量大小与乙的相等D .甲和乙的动量之和不为零答案:BD解析:对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析,如图所示对于整个系统,由于μm 甲g >μm 乙g ,合力方向向左,合冲量方向向左,所以合动量方向向左,甲的动量大小比乙的小,m 甲v 甲<m 乙v 乙,又m 甲>m 乙,故v 甲<v 乙,B 、D 正确,A 、C 错误.故选BD.6.[2021·全国乙卷](多选)水平桌面上,一质量为m 的物体在水平恒力F 拉动下从静止开始运动.物体通过的路程等于s 0时,速度的大小为v 0,此时撤去F ,物体继续滑行2s 0的路程后停止运动.重力加速度大小为g .则( )A .在此过程中F 所做的功为12m v 20 B .在此过程中F 的冲量大小等于32m v 0 C .物体与桌面间的动摩擦因数等于v 20 4s 0gD .F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍答案:BC解析:设物体与桌面间的动摩擦因数为μ,根据功的定义,可知在此过程中,F 做的功为W F =Fs 0=12m v 20 +μmgs 0,选项A 错误;物体通过路程s 0时,速度大小为v 0,撤去F 后,由牛顿第二定律有μmg =ma 2,根据匀变速直线运动规律有v 20 =2a 2·2s 0,联立解得μ=v 20 4s 0g ,选项C 正确;水平桌面上质量为m 的物体在恒力F 作用下从静止开始做匀加速直线运动,有F -μmg =ma 1,又v 20 =2a 1s 0,可得a 1=2a 2,可得F =3μmg ,即F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍,选项D 错误;对F 作用下物体运动的过程,由动量定理有Ft -μmgt=m v 0,联立解得F 的冲量大小为I F =Ft =32m v 0,选项B 正确.。
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动量守恒专题训练(含答案)动量守恒定律成立的条件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。
【例1】质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。
质量为m的小球以速度v1向物块运动。
不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。
求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。
2.子弹打木块类问题【例3】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d。
求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。
3.反冲问题在某些情况下,原来系统物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。
这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。
可以把这类问题统称为反冲。
【例4】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。
当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?【例5】总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0,速度方向水平。
火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后,火箭本身的速度变为多大?4.爆炸类问题【例6】抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时忽然炸成两块,其块质量300g 仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。
5.某一方向上的动量守恒【例7】如图所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的小圆环,环上系一长为L质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m的小球,现将绳拉直,且与AB平行,由静止释放小球,则当线绳与A B成θ角时,圆环移动的距离是多少?6.物块与平板间的相对滑动【例8】如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求:(1)A、B最后的速度大小和方向;(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。
【例9】两块厚度相同的木块A和B,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为,,它们的下底面光滑,上表面粗糙;另有一质量的滑块C(可视为质点),以的速度恰好水平地滑到A的上表面,如图所示,由于摩擦,滑块最后停在木块B上,B和C的共同速度为3.0m/s,求:(1)木块A的最终速度;(2)滑块C离开A时的速度。
习题1、如图所示,A B C是光滑轨道,其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆.一质量为M的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为m的子弹射中,并滞留在木块中.若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C,已知木块对C点的压力大小为(M+m)g,求:子弹射入木块前瞬间速度的大小.2、如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为m A=1kg,m B=1kg,m C=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。
现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在BC之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且在碰撞后和B粘到一起。
求:(1)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;(2)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值。
3.如图所示,在小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为m=0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面,车的质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间摩擦不计,图中h =0.20m,重力加速度g=10m/s2,求R.m4.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,质量为m的小球C靠在B球的右侧.现用外力作用在A和C上,弹簧被压缩(弹簧仍在弹性限度),这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上.若撤去外力,C球恰好可运动到轨道的最高点Q.已知重力加速度为g,求撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能E是多大?5.如图所示,质量为M =4kg 的木板长L =1.4m ,静止在光滑的水平地面上,其上端右侧静置一个质量为m =1kg 的小滑块,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.今用一水平力F =28N 向右拉木板,要使小滑块从木板上掉下来,求此力至少作用多长时间?(重力加速度g 取10m/s 2)【例1】在小球上升过程中,由水平方向系统动量守恒得:由系统机械能守恒得:解得MFL全过程系统水平动量守恒,机械能守恒,得【例2】从动量的角度看,子弹射入木块过程中系统动量守恒:从能量的角度看,该过程系统损失的动能全部转化为系统的能。
设平均阻力大小为f,【例3】解析:先画出示意图。
人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。
从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于L。
设人、船位移大小分别为l1、l2,则:mv1=Mv2,两边同乘时间t,ml1=Ml2,而l1 l2=L,∴【例4】解析:火箭喷出燃气前后系统动量守恒。
喷出燃气后火箭剩余质量变为M-m,以v0方向为向,【例5】分析:手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G=( m1 m2 )g,可见系统的动量并不守恒。
但在爆炸瞬间,力远大于外力时,外力可以不计,系统的动量近似守恒。
由动量守恒定律:m/s此结果表明,质量为200克的部分以50m/s的速度向反方向运动,其中负号表示与所设向相反【例6】MV=mv且在任意时刻或位置V与v均满足这一关系,加之时间相同,公式中的V和v 可分别用其水平位移替代,则上式可写为:Md=m[(L-L cosθ)-d]解得圆环移动的距离:d=mL(1-cosθ)/(M m)【例7】解析:(1)由A、B系统动量守恒定律得:Mv0-mv0=(M m)v ①所以v= v0 方向向右(2)A向左运动速度减为零时,到达最远处,此时板车移动位移为s,速度为v′,则由动量守恒定律得:Mv0-mv0=Mv′①对板车应用动能定理得:-μmg s= mv′2- mv02 ②联立①②解得:s= v02【例8】(1)当C滑上A后,由于有摩擦力作用,将带动A和B一起运动,直至C滑上B后,A、B两木块分离,分离时木块A的速度为。
最后C相对静止在B上,与B以共同速度运动,由动量守恒定律有∴(2)为计算,我们以B、C为系统,C滑上B后与A分离,C、B系统水平方向动量守恒。
C离开A时的速度为,B与A的速度同为,由动量守恒定律有∴1、(14).解:设子弹射入木块瞬间速度为v,射入木块后的速度为v B,到达C点时的速度为v C。
子弹射入木块时,系统动量守恒,可得:()0v=①mv+Mm木块(含子弹)在BC 段运动,满足机械能守恒条件,可得()22)(21)(221CB v M m g M m R v M m +++=+ ② 木块(含子弹)在C 点做圆周运动,设轨道对木块的弹力为T ,木块对轨道的压力为T ′,可得: Rv M m g M m T C2)()(+=++ ③又:T =T ′=(M+m)g ④ 由①、②、③、④方程联立解得: 子弹射入木块前瞬间的速度:Rg mM m v 6)(+=2、(15)(1)塑胶炸药爆炸瞬间取A 和B 为研究对象,假设爆炸后瞬间AB 的速度大小分别为v A 、v B ,取向右为向 由动量守恒:-m A v A +m B m B =0爆炸产生的热量由9J 转化为AB 的动能:222121BB A A v m v m E += 带入数据解得:v A = v B = 3m/s由于A 在炸药爆炸后再次追上B 的时候弹簧恰好第一次恢复到原长,则在A 追上B 之前弹簧已经有一次被压缩到最短,(即弹性势能最大)爆炸后取BC 和弹簧为研究系统,当弹簧第一次被压缩到最短时BC 达到共速v BC ,此时弹簧的弹性势能最大,设为E p1由动量守恒:m B v B =(m B +m C )v BC 由能量定恒定定律:P Bc C B B B E v m m v m ++=22)(2121 带入数据得:E P1=3J(2)设BC 之间的弹簧第一次恢复到原长时B 、C 的速度大小分别为v B1和v C1,则由动量守恒和能量守恒: m B v B =m B v B1+m C v C121212212121C C B B B B v m v m v m +=带入数据解得:v B1=-1m/s v C1=2m/s(v B1=3m/s v C1=0m/s 不合题意,舍去。
)A 爆炸后先向左匀速运动,与弹性挡板碰撞以后速度大小不变,反向弹回。
当A 追上B ,发生碰撞瞬间达到共速v AB 由动量守恒:m A v A +m B v B1=(m A +m B )v AB解得:v AB =1m/s当ABC 三者达到共同速度v ABC 时,弹簧的弹性势能最大为E P2 由动量守恒:(m A +m B )v AB +m C v C1=(m A +m B +m C )v ABC由能量守恒:22212)(2121)(21P ABC C B A C AB B A E v m m m v m v m m +++=++带入数据得:E P2=0.5J3.解:物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧的底端过程中,水平方向没有外力. 设物体滑到圆弧的底端时车速度为v 1,物体速度为v 2 对物体与车,由动量及机械能守恒得0=Mv 1-mv 2 (2分) mgR=21Mv 21+21m v 22 (2分) 物体滑到圆弧底端后车向右做匀速直线运动,物体向左做平抛运动,所以有h=21gt 2 (2分) L=(v 1+v 2)t (2分)由以上各式带入数据解得 R =0.055m (2分)4.解:对A 、B 、C 及弹簧组成的系统,当弹簧第一次恢复原长时,设B 、C 共同速度大小为v 0,A 的速度大小为v A ,由动量守恒定律有:2 mv A = (m+m) v 0 ① (2分) 即 v A = v 0由系统能量守恒有:22)(21221v m m mv E A ++⋅=② (2分) 此后B 、C 分离,设C 恰好运动至最高点Q 的速度为v ,由机械能守恒有: 22021212mv mv R mg -=⋅ ③ (2分) 在最高点Q ,由牛顿第二定律有:Rv m mg 2= ④ (2分)联立① ~ ④式解得:E =10mgR (2分)5.解:以地面为参考系,整个过程中,小滑块向右做初速为零的匀加速直线运动.撤去拉力F 前,木板向右做初速为零的匀加速直线运动;撤去拉力F 后,木板向右做匀减速直线运动.要使小滑块从木板上掉下来,拉力F 作用的最短时间对应的过程是:小滑块滑到木板左端时恰好与木板保持相对静止(即与木板达到共同的速度). 设拉力F 作用的最短时间为t ,撤去拉力前木板的位移为s 0,小滑块滑到木板左端并恰好与木板达到的共同速度为v .整个过程对系统由动量定理得:v m M Ft )+=( (3分)撤去拉力F 前木板的位移为:2021t Mmg F s μ-=(3分)整个过程对系统由功能关系得:20)(21v m M mgL Fs ++=μ (4分)联立以上各式,代入已知数据求得:t =1s. (2分)。