高三物理动量专题练习及答案

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高三物理动量、能量计算题专题训练

高三物理动量、能量计算题专题训练

动量、能量计算题专题训练1.(19分)如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg 的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m 的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m 的41光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O ′点相切。

现将一质量m=1.0kg 的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v 0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5。

小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A 。

取g=10m/2,求:(1)小物块滑上平板车的初速度v 0的大小。

(2)小物块与车最终相对静止时,它距O ′点的距离。

(3)若要使小物块最终能到达小车的最右端,则v 0要增大到多大?2.(19分)质量m A =3.0kg .长度L =0.70m .电量q =+4.0×10-5C 的导体板A 在足够大的绝缘水平面上,质量m B =1.0kg 可视为质点的绝缘物块B 在导体板A 的左端,开始时A 、B 保持相对静止一起向右滑动,当它们的速度减小到0v =3.0m/s 时,立即施加一个方向水平向左.场强大小E =1.0×105N/C 的匀强电场,此时A 的右端到竖直绝缘挡板的距离为S =2m ,此后A 、B 始终处在匀强电场中,如图所示.假定A 与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,A 与B 之间(动摩擦因数1μ=0.25)及A 与地面之间(动摩擦因数2μ=0.10)的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力,g 取10m/s 2(不计空气的阻力)求:(1)刚施加匀强电场时,物块B 的加速度的大小?(2)导体板A 刚离开挡板时,A 的速度大小?(3)B 能否离开A ,若能,求B 刚离开A 时,B 的速度大小;若不能,求B 距A 左端的最大距离。

3.(19分)如图所示,一个质量为M 的绝缘小车,静止在光滑的水平面上,在小车的光滑板面上放一质量为m 、带电荷量为q 的小物块(可以视为质点),小车的质量与物块的质量之比为M :m=7:1,物块距小车右端挡板距离为L ,小车的车长为L 0=1.5L ,现沿平行车身的方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场,带电小物块由静止开始向右运动,而后与小车右端挡板相碰,若碰碰后小车速度的大小是滑块碰前速度大小的14,设小物块其与小车相碰过程中所带的电荷量不变。

【物理】物理动量定理专项习题及答案解析

【物理】物理动量定理专项习题及答案解析

【物理】物理动量定理专项习题及答案解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。

车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。

【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。

(2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得mv 1=2mv 222101122kmgL mv mv -=- 221(2)0(2)2k m gL m v -=-由以上各式得010v kgL =所以人给第一辆车水平冲量的大小010I mv m kgL ==2.蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。

一个质量为60kg 的运动员,从离水平网面3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m 高处。

已知运动员与网接触的时间为1.2s ,若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力来处理,求此力的大小和方向。

(g 取10m/s 2) 【答案】1.5×103N ;方向向上 【解析】【详解】设运动员从h 1处下落,刚触网的速度为1128m /s v gh ==运动员反弹到达高度h 2,,网时速度为22210m /s v gh ==在接触网的过程中,运动员受到向上的弹力F 和向下的重力mg ,设向上方向为正,由动量定理有()21()F mg t mv mv -=--得F =1.5×103N方向向上3.汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F 0时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m 1=1 600 kg 的试验车以速度v 1 = 36 km/h 正面撞击固定试验台,经时间t 1 = 0.10 s 碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响. (1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I 0的大小及F 0的大小;(2)若试验车以速度v 1撞击正前方另一质量m 2 =1 600 kg 、速度v 2 =18 km/h 同向行驶的汽车,经时间t 2 =0.16 s 两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.【答案】(1)I 0 = 1.6×104 N·s , 1.6×105 N ;(2)见解析 【解析】 【详解】(1)v 1 = 36 km/h = 10 m/s ,取速度v 1 的方向为正方向,由动量定理有 -I 0 = 0-m 1v 1 ①将已知数据代入①式得 I 0 = 1.6×104 N·s ② 由冲量定义有I 0 = F 0t 1 ③将已知数据代入③式得 F 0 = 1.6×105 N ④(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v ,由动量守恒定律有 m 1v 1+ m 2v 2 = (m 1+ m 2)v ⑤对试验车,由动量定理有 -Ft 2 = m 1v -m 1v 1 ⑥ 将已知数据代入⑤⑥式得 F = 2.5×104 N ⑦可见F <F 0,故试验车的安全气囊不会爆开 ⑧4.如图所示,质量的小车A 静止在光滑水平地面上,其上表面光滑,左端有一固定挡板。

【物理】物理动量定理练习题含答案及解析.docx

【物理】物理动量定理练习题含答案及解析.docx

【物理】物理动量定理练习题含答案及解析一、高考物理精讲专题动量定理1. 2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接,滑道 BC 高 h=10 m, C 是半径=20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速R度 a=4.5 m/s2,到达 B 点时速度 v B=30 m/s.取重力加速度 g=10 m/s2.(1)求长直助滑道AB 的长度;L(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计 BC 段的阻力,画出运动员经过 C 点时的受力图,并求其所受支持力F N的大小.【答案】( 1)100m( 2)1800 N s( 3) 3 900 N【解析】(1)已知 AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即v2v022aL可解得 : L v2v02100m 2a(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以I mv B0 1800N s(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:N mg m v C2R从 B 运动到 C 由动能定理可知:mgh 1 mv2 1 mv2C B22解得 ; N 3900N故本题答案是:(1)L100m (2) I1800N s (3) N 3900N点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2.如图 1 所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿 y 轴方向没有变化,与横坐标 x 的关系如图 2 所示,图线是双曲线(坐标是渐近线);顶角 =53°的光滑金属长导轨 MON 固定在水平面内, ON 与 x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,已知t=0 时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m=4kg;OM、 ON 接触处 O 点的接触电阻为R=0. 5Ω,其余电阻不计,回路电动势 E 与时间 t 的关系如图 3 所示,图线是过原点的直线,求:(1) t=2s 时流过导体棒的电流强度的大小;(2)在 1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位: N)与横坐标 x(单位: m)的关系式.【答案】( 1) 8A( 2)8N s (3)F 6323x 9【解析】【分析】【详解】(1)根据 E-t 图象中的图线是过原点的直线特点,可得到t=2s 时金属棒产生的感应电动势为E 4V由欧姆定律得E48AI 2AR0.5(2)由图 2 可知,B x1(T m)由图 3 可知, E 与时间成正比,有E=2t ( V)I E4t R因=53°,可知任意 t 时刻回路中导体棒有效切割长度4x L3又由F 安 BIL所以16 F 安t3即安培力跟时间成正比所以在 1~2s 时间内导体棒所受安培力的平均值16 32F33N 8N2故I 安 Ft 8N s(3)因为vEBLv 4Bx3所以v 1.5t(m/s)可知导体棒的运动时匀加速直线运动,加速度a1.5m/s 2又 x1 at2 ,联立解得2F 632 3x9【名师点睛】本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义,运用数学知识写出电流与时间的关系,要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律,安培力公式、感应电动势公式.3. 如图所示,足够长的木板A 和物块 C 置于同一光滑水平轨道上,物块B 置于 A 的左端, A 、 B 、C 的质量分别为 m 、 2m 和 3m ,已知 A 、 B 一起以 v 0 的速度向右运动,滑块 C 向左运动, A 、C 碰后连成一体,最终 A 、B 、 C 都静止,求:( i ) C 与 A 碰撞前的速度大小( i i )A 、 C 碰撞过程中 C 对 A 到冲量的大小.【答案】( 1) C 与 A 碰撞前的速度大小是v0;(2) A、 C 碰撞过程中 C 对 A 的冲量的大小是3mv0.2【解析】【分析】【详解】试题分析:①设 C 与 A 碰前速度大小为v1,以A碰前速度方向为正方向,对A、 B、 C 从碰前至最终都静止程由动量守恒定律得:(m 2m) v0-3mv1 ?0解得: v1v0.②设 C 与 A 碰后共同速度大小为v2,对 A、 C 在碰撞过程由动量守恒定律得:mv0-3mv1( m 3m)v2在 A、 C 碰撞过程中对 A 由动量定理得:I CA mv2- mv0解得: I CA 3mv0 2即A、 C 碰过程中 C 对 A 的冲量大小为3mv0.方向为负.2考点:动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求木板、木块速度问题,分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键,应用动量守恒定律即可正确解题;解题时要注意正方向的选择.4.2019 年 1 月 3 日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。

高三复习高中物理重点知识习题 动量守恒定律 - (含答案)

高三复习高中物理重点知识习题   动量守恒定律 - (含答案)

第七章动量守恒定律考点一:动量、动量变化量与冲量、动量定理1. (多选)如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中()A.重力的冲量相同B.斜面弹力的冲量不同C.斜面弹力的冲量均为零D.合力的冲量不同答案BD2.(多选)质量为m的物块以初速度v0从光滑斜面底端向上滑行,到达最高位置后再沿斜面下滑到底端,则物块在此运动过程中()A.上滑过程与下滑过程中物块所受重力的冲量相同B.整个过程中物块所受弹力的冲量为零C.整个过程中物块合外力的冲量为零D.若规定沿斜面向下为正方向,则整个过程中物块合外力的冲量大小为2mv0 答案AD3.如图所示,质量为m的物体,在大小确定的水平外力F作用下,以速度v沿水平面匀速运动,当物体运动到A点时撤去外力F,物体由A点继续向前滑行的过程中经过B点,则物体由A点到B点的过程中,下列说法正确的是()A.v越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功越多B.v越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功与v的大小无关C.v越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功越少D.v越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功与v的大小无关答案D4. (多选)几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则可以判断的是()A.子弹在每个水球中的速度变化相同B.子弹在每个水球中运动的时间不同C.每个水球对子弹的冲量不同D.子弹在每个水球中的动能变化相同答案BCD5. (多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。

F随时间t变化的图线如图所示,则() 答案ABA.t=1 s时物块的速率为1 m/sB.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD.t=4 s时物块的速度为零6. (多选)一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,力F随时间按正弦规律变化,如图5所示,下列说法正确的是()A.第2 s 末,质点的动量为0B.第4 s 末,质点回到出发点C.在0~2 s 时间内,力F 的功率先增大后减小D.在1~3 s 时间内,力F 的冲量为0 答案 CD7.质量为1 kg 的物体做直线运动,其速度—时间图象如图所示。

高中物理动量定理题20套(带答案)

高中物理动量定理题20套(带答案)

高中物理动量定理题20套(带答案)一、高考物理精讲专题动量定理1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2.(1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小.【答案】(1)100m (2)1800N s ⋅(3)3 900 N【解析】(1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即2202v v aL -=可解得:2201002v v L m a-== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以01800B I mv N s =-=⋅(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R-= 从B 运动到C 由动能定理可知:221122C B mgh mv mv =-解得;3900N N =故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =⋅ (3)3900N N =点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里.求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I .【答案】(1)122()mg t t t + (2)1mgt 【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t 1+t 2,而阻力作用时间仅为t 2,以竖直向下为正方向,有:mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:方向竖直向上 ⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t 1时间内只有重力的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:mgt 1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.3.图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为1m l =,左侧斜面的倾角37θ=︒,右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。

【2020】高三物理专题复习-第五专题-动量与能量试卷及参考答案

【2020】高三物理专题复习-第五专题-动量与能量试卷及参考答案

②、③式联立解得

将①代入得④
(2)a由④式,考虑到得
根据动能传递系数的定义,对于1、2两球

同理可得,球m2和球m3碰撞后,动能传递系数k13应为

依次类推,动能传递系数k1n应为
解得
b.将m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得
为使k13最大,只需使

8、答案:(1)0.24s (2)5m/s
解析:本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题.。

涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用.。

(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有

设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有
②其中③
解得
代入数据得

(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′,则

+=S。

高中物理动量习题及答案

高中物理动量习题及答案

高中物理动量习题及答案高中物理动量习题及答案动量是物理学中一个重要的概念,描述了物体运动的特征。

在高中物理学习中,动量是一个必须掌握的内容。

下面将介绍一些高中物理动量习题及答案,希望对学生们的学习有所帮助。

1. 问题:一个质量为2kg的物体以速度10m/s向东运动,另一个质量为3kg的物体以速度5m/s向西运动,两个物体碰撞后,速度的变化是多少?解答:首先,我们需要计算两个物体的动量。

第一个物体的动量为2kg ×10m/s = 20kg·m/s,第二个物体的动量为3kg × (-5m/s) = -15kg·m/s。

由于动量守恒定律,碰撞后两个物体的动量之和仍然保持不变。

因此,两个物体碰撞后的总动量为20kg·m/s + (-15kg·m/s) = 5kg·m/s。

根据动量守恒定律,两个物体碰撞后的总动量等于碰撞前的总动量,所以速度的变化为5kg·m/s / (2kg +3kg) = 1m/s。

2. 问题:一个质量为0.5kg的物体以速度8m/s向东运动,另一个质量为1kg的物体以速度4m/s向西运动,两个物体碰撞后,速度的变化是多少?解答:同样地,首先计算两个物体的动量。

第一个物体的动量为0.5kg × 8m/s= 4kg·m/s,第二个物体的动量为1kg × (-4m/s) = -4kg·m/s。

根据动量守恒定律,碰撞后两个物体的总动量仍然保持不变,即4kg·m/s + (-4kg·m/s) =0kg·m/s。

因此,两个物体碰撞后的总动量为0kg·m/s,速度的变化为0kg·m/s / (0.5kg + 1kg) = 0m/s。

3. 问题:一个质量为2kg的物体以速度5m/s向东运动,另一个质量为4kg的物体以速度2m/s向西运动,两个物体碰撞后,速度的变化是多少?解答:计算两个物体的动量。

新高考物理模拟题分类汇编专题06-动量和动量定理(含答案)

新高考物理模拟题分类汇编专题06-动量和动量定理(含答案)

专题06 动量和动量定理1.(2021·湖南高三一模)姚明是中国篮球史上最成功的运动员之一,他是第一个入选NBA 篮球名人堂的中国籍球员﹐如图所示是姚明在某场NBA 比赛过程中的一个瞬间,他在原地运球寻找时机,假设篮球在竖直方向运动,落地前瞬间的速度大小为8m/s ,弹起瞬间的速度大小为6m/s ,球与地面的接触时间为0.1s ,已知篮球质量为600g ,取210m /s g =,则地面对球的弹力大小为( )A .90NB .84NC .18ND .36N【答案】A【解析】设向上为正方向,根据动量定理可得()()0t F mg t mv mv -=--,代入数据得90F =N ,故选A 。

2.(2021·辽宁沈阳市高三一模)如图所示,篮球运动员接传过来的篮球时,通常要先伸出双臂迎接篮球,手接触到篮球后,双手迅速将篮球引全胸前,运用你所学的物理规律分析,这样做可以( )A .减小篮球对手冲量的大小B .减小篮球的动量变化量的大小C .减小篮球对手作用力的大小D .减小篮球对手的作用时间 【答案】C【解析】先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理得0Ft mv -=-,则=mvF t,当时间增大时,动量的变化量不变,篮球对手冲量的大小不变,球对手的作用力减小,故C 正确,ABD 错误。

故选C 。

3.(2021·广东江门市高三一模)如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备,图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像(竖直向上为正方向),根据图像下列判断正确的是( )A.46s时材料离地面的距离最大B.前36s重力的冲量为零C.在30~36s钢索最容易发生断裂~材料处于失重状态D.3646s【答案】D【解析】A.36s时材料离地面的距离最大,36s后材料开始向下运动,所以A错误;B.前36s合外力的冲量为零,重力的冲量为mgt,所以B错误;C.在30~36s过程,材料做匀减速运动,此时钢索的拉力小~材料向下做匀加速运动,加速度向下,于材料的重力,所以钢索不容易发生断裂,则C错误;D.3646s则材料处于失重状态,所以D正确;故选D。

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动量专题练习及答案 一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.每小题至少一个答案正确) 1. a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30 kg·m/s,b球动量p0=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20 kg·m/s,则作用后b球的动量为( ) A.-20 kg·m/s B.10 kg·m/s C.20 kg·m/s D.30 kg·m/s 2.在物体运动过程中,下列说法不正确的有( ) A.动量不变的运动,一定是匀速运动 B.动量大小不变的运动,可能是变速运动 C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零),那么该物体一定做匀变速运动 D.若某一个力对物体做功为零,则这个力对该物体的冲量也一定为零 3.“神舟”七号飞船的成功着陆标志着我国在载人航天、太空行走方面迈出了可喜的一步,为了保证航天员的安全,飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲坐椅三大法宝,在距离地面大约1 m时,返回舱的4个反推火箭点火工作,返回舱的速度很快降到了2 m/s以内,随后又渐渐降到1 m/s,最终安全着陆,把返回舱从离地1 m开始到完全着陆称为着地过程,则关于反推火箭的作用,下列说法正确的是( ) A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化 B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量 C.延长着地过程的作用时间 D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力 4.如图所示,A、B两物体的质量分别为mA、mB,且mA>mB,置于光滑水平面上,相距较远.将两个大小均为F的力,同时分别作用在A、B上,经相同距离后,撤去两个力,两物体发生碰撞并粘在一起后将( )

A.停止运动 B.向左运动 C.向右运动 D.运动方向不能确定 5.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示,以下说法正确的是( )

A.碰撞前两物体动量相同 B.m1等于m2 C.碰撞后两物体一起做匀速直线运动 D.碰撞前两物体动量大小相等、方向相反 6.如图所示,竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧,水平面光滑,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和弹簧视为一个系统,则小球在运动过程中( ) A.系统的动量守恒,动能守恒 B.系统的动量守恒,机械能守恒 C.系统的动量不守恒,机械能守恒 D.系统的动量不守恒,动能守恒 7.加拿大萨德伯里中微子观察站的研究提示了中微子失踪之谜,即观察到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中(速度很大)转化为一个μ子和一个γ子,对上述转化过程有以下说法,其中正确的是( ) A.牛顿定律依然适用 B.动量守恒定律依然适用 C.若发现μ子和中微子的运动方向相反,则γ子的运动方向可能与中微子的运动方向一致 D.若发现μ子和中微子的运动方向相反,则γ子的运动方向可能与中微子的运动方向相反 8.(2012·南京高二检测)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Ep,则碰前A球的速度等于( )

ppppE2EE2EA. B. C.2 D.2mmmm

9.一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x,假设他站在船头要跳上距离在L远处的平台上,水对船的阻力不计,如图,则( )

A.只要LB.只要LC.只要L=x,他一定能跳上平台 D.只要L=x,他有可能跳上平台 10.如图所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m1、m2,且m2=2m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧,烧断细绳后,两木块分别向左、右运动.若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,且μ1=2μ2,则在弹簧伸长的过程中,两木块( ) A.动量大小之比为1∶1 B.速度大小之比为2∶1 C.通过的路程之比为2∶1 D.通过的路程之比为1∶1 二、实验题(本大题共2小题,共16分) 11.(4分)一同学利用水平气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验时,测出一个质量为0.8 kg的滑块甲以0.4 m/s 的速度与另一个质量为0.6 kg,速度为0.2 m/s 的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3 m/s,此时滑块甲的速度大小为_______m/s,方向与它原来的速度方向_______(选填“相同”或“相反”). 12. (12分)如图所示,用“碰撞实验器”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)实验中,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),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,测出平抛射程OP,然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复. 接下来要完成的必要步骤是_________(填选项前的序号). 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). (4)经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1∶p1′=_________∶11.若碰撞结束时m2的动量为p′2,则p′1∶p′2=11∶_________. 实验结果说明碰撞前、后总动量的比值112ppp为_________. (5)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰撞小球做平抛运动的射程增大.请你用(4)中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_________cm. 三、计算题(本大题共4小题,共44分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 13. (10分)质量为m的小球A沿光滑水平面以v0的速度与质量为2m的静止小球B

发生正碰,碰撞后A球的动能变为原来的19,求碰撞后B球的速度大小. 14.(10分)质量为1 kg的物体在倾角为30°的光滑斜面顶端由静止释放,斜面高5 m,求物体从斜面顶端滑到底端的过程中重力的冲量为多少?物体的动量变化量为多少? 15. (12分)如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O.让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平.从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力,求

(1)两球a、b的质量之比; (2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比. 16. (12分)一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止.重力加速度为g.求:

(1)木块在ab段受到的摩擦力f; (2)木块最后距a点的距离s.

答案解析 1.【解析】选C.碰撞过程中,a球的动量减少了20 kg·m/s,故此时a球的动量是10 kg·m/s,a、b两球碰撞前后总动量保持不变,为30 kg·m/s,则作用后b球的动量为20 kg·m/s,选项C正确. 2.【解析】选D.A中动量不变,即速度不变,所以运动物体一定做匀速直线运动;B中动量大小不变,即速度大小不变,所以可能是匀速圆周运动;C中由F=It,可知合外力不变,所以为匀变速运动;D中做功和冲量是两个概念,只要力在物体上有作用时间,冲量就不为零,与是否做功无关.故不正确的选项应是D. 3.【解析】选C、D.反推火箭并没有改变返回舱的动量变化,所以由动量定理,返回舱所受冲量不变,只是作用时间延长,平均冲力减小,C、D正确. 4.【解析】选C.由于力F相同且作用距离相同,即力F对A、B做的功相等,由动能定理得,A、B获得的动能相等,即EkA=EkB,又由p2=2mEk得pA>pB,撤去F后A、B组成的系统动量守恒,则有p总=pA-pB,方向向右,故选C. 5.【解析】选B、D.由两图线斜率大小相等知,两个物体的速率相等,碰撞后v=0,即p=0,所以m1v1=m2v2,即m1=m2,则B、D正确. 6.【解析】选C.小球与弹簧组成的系统在小球与弹簧作用的时间内受到了墙的作用力,故系统动量不守恒.系统只发生动能和弹性势能的相互转化,故机械能守恒,选项C正确. 7.【解析】选B、C.在中微子转化为μ子和γ子的过程中,动量是守恒的,由 m中v中=mμvμ+mγvγ知,当v中方向与vμ方向相同时,vγ方向与v中方向可能相同,也可能相反;当v中方向与vμ方向相反时,vγ方向与v中方向一定相同.该过程研究的是微观粒子的运动,故牛顿定律不适用. 8.【解析】选C.设碰前A球的速度为v0,两个弹性小球发生正碰,当二者共速时,弹性势能最大,由动量守恒定律得mv0=2mv,由机械能守恒得2

p0

1Emv2

212mv2,解得p0Ev2m,选项C正确.

9.【解析】选B.若立定跳远时,人离地时速度为v,如题图从船上起跳时,人离船时速度为v′,船的速度为v船′,由能量守恒 E=12mv2,E=12mv′2+12mv船′2 所以v′10.【解析】选A、B、C.以两木块及弹簧为研究对象,绳断开后,弹簧对两木块有推力作用,可以看成是内力;水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力,且 Ff1=μ1m1g,Ff2=μ2m2g. 又因为m2=2m1,μ1=2μ2,所以系统所受合外力F合=μ1m1g-μ2m2g=0,即满足动量守恒定律的条件.设弹簧伸长过程中某一时刻,两木块速度大小分别为v1、v2,

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