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最新动量守恒定律单元测试题

最新动量守恒定律单元测试题
最新动量守恒定律单元测试题

最新动量守恒定律单元测试题

一、动量守恒定律 选择题

1.如图所示,一木块静止在长木板的左端,长木板静止在水平面上,木块和长木板的质量相等均为M ,木块和长木板之间、长木板和地面之间的动摩擦因数都为μ。一颗质量为

5

M

m =

的子弹以一定速度水平射入木块并留在其中,木块在长木板上运动的距离为L ;静止后第二颗相同的子弹以相同的速度射入长木板并留在长木板中,则( )

A .第一颗子弹射入木块前瞬间的速度为2gL μ

B .木块运动的加速度大小为g μ

C .第二颗子弹射入长木板后,长木板运动的加速度大小为2g μ

D .最终木块静止在距离长木板左端

1

2

L 处 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 速度相等时的速度是223E

m

D .在A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为

3

E 3.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/s B .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·s

C .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/s

D .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J

4.如图甲所示,质量M =2kg 的木板静止于光滑水平面上,质量m =1kg 的物块(可视为质

点)以水平初速度v 0从左端冲上木板,物块与木板的v -t 图象如图乙所示,重力加速度大小为10m/s 2,下列说法正确的是( )

A .物块与木板相对静止时的速率为1m/s

B .物块与木板间的动摩擦因数为0.3

C .木板的长度至少为2m

D .从物块冲上木板到两者相对静止的过程中,系统产生的热量为3J

5.水上飞行运动使用的是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的装置,也称为“喷水飞行背包”,它通过向下喷射高压水柱的方式将操控者托举在水面 上空,利用脚上喷水装置产生的反冲动力,让你可以在水面之上腾空而起,另外配备有手动控 制的喷嘴,用于稳定空中飞行姿态.如图所示运动员在水上做飞行运动表演.他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中.已知运动员与装备的总质量为100 kg ,两个圆管喷嘴的直径均为10cm ,已知重力加速度大小g =10m/s 2,水的密度ρ=1.0×103kg/cm 3,则喷嘴处喷水的速度大约为

A .3.0 m/s

B .5.4 m/s

C .8.0 m/s

D .10.2 m/s

6.质量分别为3m 和m 的两个物体,用一根细绳相连,中间夹着一根被压缩的轻弹簧,在光滑的水平面上以速度v 0匀速运动.某时刻剪断细绳,质量为m 的物体离开弹簧时速度变为v= 2v 0,如图所示.则在这一过程中弹簧做的功和两物体之间转移的动能分别是

A .2

08

3

mv 2023

mv B .2

0mv 2032

mv C .

2012mv 2032mv D .

2023mv 2

056

mv 7.在光滑水平面上,有两个小球A 、B 沿同一直线同向运动(B 在前),已知碰前两球的动量分别为pA =10 kg·

m/s 、pB =13 kg·m/s ,碰后它们动量的变化分别为ΔpA 、ΔpB .下列数值可能

正确的是( )

A.ΔpA=-3 kg·m/s、ΔpB=3 kg·m/s

B.ΔpA=3 kg·m/s、ΔpB=-3 kg·m/s

C.ΔpA=-20 kg·m/s、ΔpB=20 kg·m/s

D.ΔpA=20kg·m/s、ΔpB=-20 kg·m/s

8.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.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5

B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10

C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5

D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10

9.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

10.在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg,m=0.2kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有E p=10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态。现突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示。g取10m/s2。则下列说法正确的是()

A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N·s

B.弹簧弹开过程,弹力对m的冲量大小为1.8N·s

C.若半圆轨道半径可调,则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小

D.M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s

11.如图所示,质量为M的长木板A静止在光滑的水平面上,有一质量为m的小滑块B 以初速度v0从左侧滑上木板,且恰能滑离木板,滑块与木板间动摩擦因数为μ.下列说法中正确的是

A .若只增大v 0,则滑块滑离木板过程中系统产生的热量增加

B .若只增大M ,则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量减少

C .若只减小m ,则滑块滑离木板时木板获得的速度减少

D .若只减小μ,则滑块滑离木板过程中滑块对地的位移减小

12.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 ∶t

B ∶t

C =1∶3∶5 B .竖直高度之比为h 1∶h 2∶h 3=1∶2∶3

C .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

13.如图所示,光滑弧形滑块P 锁定在光滑水平地面上,其弧形底端切线水平,小球Q (视为质点)的质量为滑块P 的质量的一半,小球Q 从滑块P 顶端由静止释放,Q 离开P 时的动能为1k E .现解除锁定,仍让Q 从滑块顶端由静止释放,Q 离开P 时的动能为

2

k E

,1k E 和2k E 的比值为( )

A .

12

B .

34

C .

32

D .

43

14.质量为m 、半径为R 的小球,放在半径为3R 、质量为3m 的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置(两球心在同一水平面上)无初速度沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离是( )

A .

2

R B .

125

R

C .

4

R D .

34

R 15.质量为M 的小船在平静的水面上以速率0v 向前匀速行驶,一质量为m 的救生员站在船上相对小船静止,水的阻力不计。以下说法正确的是( )

A .若救生员以速率u 相对小船水平向后跳入水中,则跳离后小船的速率为()

00m v u v M ++ B .若救生员以速率u 相对小船水平向后跳入水中,则跳离后小船的速率为0m

v u M m ++ C .若救生员以速率u 相对小船水平向前跳入水中,则跳离后小船的速率为0m

v u M m ++ D .若救生员以速率u 相对小船水平向前跳入水中,则跳离后小船的速率为0m

v u M m

-

+ 16.如图所示,质量为2m 的物体A 放在光滑水平面上,右端与一水平轻质弹簧相连,弹簧另一端固定在墙上,质量为m 的物体B 以速度0v 向右运动,与A 相碰后一起压缩弹簧,直至B 与A 分离的过程中,下列说法正确的是

A .在弹簧被压缩的过程中,物体

B 、A 组成的系统机械能守恒 B .弹簧的最大弹性势能为2016

mv C .物体A 对B 做的功为

2049

mv D .物体A 对B 的冲量大小为

04

3

mv 17.大小相同的三个小球(可视为质点)a 、b 、c 静止在光滑水平面上,依次相距l 等距离排列成一条直线,在c 右侧距c 为l 处有一竖直墙,墙面垂直小球连线,如图所示。小球a 的质量为2m ,b 、c 的质量均为m 。某时刻给a 一沿连线向右的初动量p ,忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是( )

A.c第一次被碰后瞬间的动能为

2 2 9 p m

B.c第一次被碰后瞬间的动能为

2 4 9 p m

C.a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为6 5 l

D.a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为7 5 l

18.如图(a)所示,在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0时刻,甲物块以速度v0 4m/s向右运动,经一段时间后与静止的乙物块发生正碰,碰撞前后两物块运动的v—t图像如图(b)中实线所示,其中甲物块碰撞前后的图线平行,已知甲物块质量为6kg,乙物块质量为5kg,则()

A.此碰撞过程为弹性碰撞B.碰后瞬间乙物块速度为2.4m/s

C.碰后乙物块移动的距离为3.6m D.碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6:5

19.如图所示,光滑金属轨道由圆弧部分和水平部分组成,圆弧轨道与水平轨道平滑连接,水平部分足够长,轨道间距为L=1m,平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为IT,同种材料的金属杆a、b长度均为L,a放在左端弯曲部分高h=0.45m处,b放在水平轨道上,杆ab的质量分别为m a=2kg,m b=1kg,杆b的电阻R b=0.2Ω,现由静止释放a,已知杆a、b运动过程中不脱离轨道且不相碰,g取10m/s2,则()

A.a、b匀速运动时的速度为2m/s

B.当b的速度为1m/s时,b的加速度为3.75m/s2

C.运动过程中通过b的电量为2C

D.运动过程中b产生的焦耳热为1.5J

20.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 =1V

B .导体棒在第偶数个磁场中运动的时间为2

T C .相邻两磁场的宽度差为5 m D .导体棒的速度随时间均匀变化

二、动量守恒定律 解答题

21.如图所示,质量为m c =2m b 的物块c 静止在倾角均为α=30°的等腰斜面上E 点,质量为m a 的物块a 和质量为m b 的物块b 通过一根不可伸长的匀质轻绳相连,细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态,按住物块a 使其静止在D 点,让物块b 从斜面顶端C 由静止下滑,刚下滑到E 点时释放物块a ,细绳正好伸直且瞬间张紧绷断,之后b 与c 立即发生完全弹性碰撞,碰后a 、b 都经过t =1 s 同时到达斜面底端.已知A 、D 两点和C 、E 两点的距离均为l 1=0.9m ,E 、B 两点的距离为l 2=0.4m .斜面上除EB 段外其余都是光滑的,物块b 、c 与EB 段间的动摩擦因数均为μ=3

,空气阻力不计,滑轮处摩擦不计,细绳张紧时与斜面平行,取g =10 m/s 2.求:

(1)物块b 由C 点下滑到E 点所用时间. (2)物块a 能到达离A 点的最大高度.

(3)a 、b 物块的质量之比a

b

m m .

22.如图所示,足够长的传送带与水平面间的夹角为θ。两个大小不计的物块A B 、质量分

别为1m m =和25m m =,A B 、与传送带间的动摩擦因数分别为13

tan 5

μθ=

和2tan μθ=。已知物块A 与B 碰撞时间极短且无能量损失,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。

(1)若传送带不动,将物块B 无初速度地放置于传送带上的某点,在该点右上方传送带上的另一处无初速度地释放物块A ,它们第一次碰撞前瞬间A 的速度大小为0v ,求A 与

B 第一次碰撞后瞬间的速度11A B v v 、;

(2)若传送带保持速度0v 顺时针运转,如同第(1)问一样无初速度地释放B 和A ,它们第一次碰撞前瞬间A 的速度大小也为0v ,求它们第二次碰撞前瞬间A 的速度2A v ; (3)在第(2)问所述情境中,求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物块A 做的功。

23.一质量为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v 0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)木块在最高点时的速度; (2)木块在ab 段受到的摩擦力f ; (3)木块最后距a 点的距离s

24.如图所示,电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB ,FG 和直窄轨BC ,GH 以及直宽轨DE 、IJ 组合而成,AB 、FG 段均为竖直的

1

4

圆弧,半径相等,分别在B ,G 两点与窄轨BC 、GH 相切,窄轨和宽轨均处于同一水平面内,BC 、GH 等长且与DE ,IJ 均相互平行,CD ,HI 等长,共线,且均与BC 垂直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B 的匀强磁场,窄轨间距为

2

L

,宽轨间距为L 。由同种材料制成的相同金属直棒a ,b 始终与导轨垂直且接触良好,两棒的长度均为L ,质量均为m ,电阻均为R 。初始时b 棒静止于导轨BC 段某位置,a 棒由距水平面高h 处自由释放。已知b 棒刚到达C 位置时的速度为a 棒刚到达B 位置时的

1

5

,重力加速度为g ,求:

(1)a 棒刚进入水平轨道时,b 棒加速度a b 的大小; (2)b 棒在BC 段运动过程中,a 棒产生的焦耳热Q a ;

(3)若a 棒到达宽轨前已做匀速运动,其速度为a 棒刚到达B 位置时的

1

2

,则b 棒从刚

滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Q b。

25.如图甲所示,半径为R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,A为轨道最高点,和圆心等高;B为轨道最低点.在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车,其质量M=3kg,小车足够长,车的上表面与B点等高,平板车上表面涂有一种特殊材料,物块在上面滑动时,动摩擦因数随物块相对小车左端位移的变化图象如图乙所示.物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A由静止释放,其质量m=1kg,g取10m/s2.

(1)求物块滑到B点时对轨道压力的大小;

(2)物块相对小车静止时距小车左端多远?

26.如图为某种弹射装置的示意图,光滑水平导轨MN右端N与水平传送带等高并无缝连接,水平传送带上表面距地面高度0.45m

h=,皮带轮沿顺时针方向匀速转动.可视为质点的滑块A、B、C静止于水平导轨上,滑块B、C之间用细绳连接并压缩一轻质弹簧.让

滑块A以0 4.0m/s

v=的初速度向右运动,A与B碰撞后粘在一起,碰撞时间极短,此时连接B、C的细线断裂,弹簧伸展,C在到N点前脱离弹簧后滑上传送带,最终落至地面上的P点,P点距传送带右端的水平距离始终为 1.5m

x=.滑块C脱离弹簧时AB向左运

动,速度大小0.5m/s

AB

v=.已知A、B、C的质量分别为

10.5kg

m=、

21.5kg

m=、

31.0kg

m=,滑块C与传送带之间的动摩擦因数0.2

μ=,重力加速度g取2

10m/s,求:

(1)滑块C滑上传送带时的速度大小;

(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能p E及A与B碰撞损失的机械能;

(3)若只改变传送带长度,滑块C均落至P点,讨论传送带长度L应满足什么条件?

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、动量守恒定律选择题

1.B

解析:B

【解析】 【分析】

子弹射入小木块后,子弹与木块组成的系统动能守恒,由动量守恒定律可以求出子弹射入木块的瞬时速度;根据牛顿第二定律可以求解出加速度,由运动学公式可以求出运动距离。 【详解】

A .由动量守恒定律可得,设射入木块前的速度为0v ,射入木块后的速度为1v

01

655

Mv Mv = 解得

016v v =

根据受力可知:物块在长木板上运动时,长木板不动 由动能定理可得

2

16160525MgL M v μ

=- 解得

0v =A 错误;

B .由牛顿第二定律可得

6655

Ma

Mg μ=

B 正确;

C .第二颗子弹射入长木板时,由牛顿第二定律可知,长木板受到的摩擦力均向左,故有

612

55

Mg Mg Ma +=μμ

解得

185

a g =

μ C 错误;

D .两个物体运动时间相同,由运动学公式可得

1v t a

=

15

t g μ=

2212

L at =

20

12v L a

=

12L L L ?=-

解得L ?不等于2

5

L ,D 错误。 故选B 。

2.B

解析:BD 【解析】 【详解】

A 、

B 、撤去F 后,A 离开竖直墙前,竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡,合力为零,而墙对A 有向右的弹力,使系统的动量不守恒.这个过程中,只有弹簧的弹力对B 做功,系统的机械能守恒.A 离开竖直墙后,系统水平方向不受外力,竖直方向外力平衡,则系统的动量守恒,只有弹簧的弹力做功,机械能也守恒.故A 错误,B 正确.D 、B 撤去F 后,A 离开竖直墙后,当两物体速度相同时,弹簧伸长最长或压缩最短,弹性势能最大.设两物体相同速度为v ,A 离开墙时,B 的速度为v 0.根据动量守恒和机械能守恒得

2mv 0=3mv ,E=12?3mv 2+E P ,又E=12m 2

0v ,联立得到, ;弹簧的弹性势能最大值为E P =

E

3.故C 错误,D 正确.故选BD . 【点睛】

正确认识动量守恒条件和机械能守恒条件是解决本题的关键了.如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变;系统只有重力或弹力做功为机械能守恒条件.

3.B

解析:BCD 【解析】 【分析】 【详解】

A 、由s-t 图像可以知道:碰撞前A 的速度为410

3/2

A v m s -==- ; 碰撞前

B 的速度40

2/2

B v m s -=

= , 碰撞后AB 的速度为24

1/2C v m s -=

=- 根据动量守恒可知 ()b B a A a b C m v m v m m v -=-+ 代入速度值可求得:43

b m kg =

所以碰撞前的总动量为 10

/3

b B a A m v m v kg m s -=-

? ,故A 错误;

B 、碰撞时A 对B 所施冲量为即为B 的动量变化量4B b

C b B P m v m v N s ?=--=-? 故B 正确;

C 、根据动量守恒可知44/A B P P N s kg m s ?=-?=?=? ,故C 正确;

D 、碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能为()22211110222

a A

b B a b C m v m v m m v J +-+= ,故D 正确, 故选BCD 【点睛】

结合图像求出碰前碰后的速度,利用动量守恒求出B 的质量,然后根据定义求出动量的变化量.

4.A

解析:AD 【解析】 【详解】

A .由图示图线可知,物块的初速度为:v 0=3m/s ,物块与木板组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:

mv 0=(M +m )v

解得:v =1m/s ,即两者相对静止时的速度为1m/s ,故A 正确;

B .由图示图线可知,物块的加速度大小为:a =2m/s 2,由牛顿第二定律得:a =μg ,代入数据解得:μ=0.2,故B 错误; CD .对系统,由能量守恒定律得:

22011

()22

mv M m v Q =++ 其中:Q =μmgs ,代入数据解得:

Q =3J ,s =1.5m ,

木板长度至少为:

L =s =1.5m ,

故C 错误,D 正确。

5.C

解析:C 【解析】 【详解】

设△t 时间内有质量为m 的水射出,忽略重力冲量,对这部分水速度方向变为反向,由动量定理得:

2F t m v ?=

2()2

d

m v t ρπ=?

设运动员与装备的总质量为M ,运动员悬停在空中,所以:

' F Mg =

由牛顿第三定律得:

' F F =

联立解得:

v ≈8.0m/s

C 正确。

6.D

解析:D 【解析】 【分析】

细线断裂过程,系统的合外力为零,总动量守恒,根据动量守恒定律就可以求出物体m 离开弹簧时物体3m 的速度,根据动能定理分别求出弹簧对两个物体做的功,两者之和即可得到弹簧在这个过程中做的总功. 【详解】

设3m 的物体离开弹簧时的速度为υ',根据动量守恒定律,则有:

00(3)?23m m v m v mv +=+'

解得:023

v v '=

根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:

2221000113(2)222

W m v mv mv =

-= 22

2200012153()32326

W m v mv mv =?-?=-

所以弹簧做的总功:W=W 1+W 2=2

023

mv m 的物体动能的增量为:

222000113(2)222

m v mv mv -= 此过程中弹簧的弹性势能的减小量为弹簧弹力做的功即为2

023

mv 由机械能守恒可知,所以两物体之间转移的动能为:222

000325236

mv mv mv -=. 故应选D . 【点睛】

本题是系统动量守恒和机械能守恒的类型,对于弹簧的弹力是变力,应运用动能定理求解做功.

7.A

解析:A 【解析】 【详解】

对于碰撞问题要遵循三个规律:动量守恒定律、碰撞后系统的机械能不能增加和碰撞过程要符合实际情况。

BD .本题属于追及碰撞,碰前,后面运动物体速度一定要大于前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞),碰后,前面物体动量增大,后面物体的动量减小,减小量等于增大量,所以

,并且

由此可知:不符合题意。

A .碰撞后,,

,根据关系式

,满足以上三条

定律,符合题意。 C .碰撞后,

,,根据关系式,A 球的质量

和动量大小都不变,动能不变,而B 球的质量不变,动量增大,所以B 球的动能增大,系统的机械能比碰撞前增大了,不符合题意。

8.A

解析:A 【解析】

试题分析:两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒;同时考虑实际情况,碰撞前后面的球速度大于前面球的速度.

规定向右为正方向,碰撞前A 、B 两球的动量均为6/kg m s ?,说明A 、B 两球的速度方向向右,两球质量关系为2B A m m =,所以碰撞前A B v v >,所以左方是A 球.碰撞后A 球的动量增量为4/kg m s -?,所以碰撞后A 球的动量是2kg?m/s ,碰撞过程系统总动量守恒:

A A

B B A A B B m v m v m v m v +=-'+',所以碰撞后B 球的动量是10kg?m/s ,根据m B =2m A ,所

以碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5,A 正确.

9.A

解析:AC 【解析】 【分析】 【详解】

AC .不计水的阻力,人与船组成的系统动量守恒,以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mv-Mv 船=0 v =8v 船

人与船的动能之比:

2222182 11()2K K mv

E mv M mv E m Mv M M

人船

船====

故AC 正确;

B .人与船组成的系统动量守恒,以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mv-Mv 船=0,

v =8v 船 vt =8v 船t s 人=8s 船

故B 错误;

D .人与船组成的系统动量守恒,人突然停止走动后,人的动量为零,则小船的动量也为零,速度为零,即人停止走动后,船立即停止运动,故D 错误; 故选AC .

点睛:本题考查了动量守恒定律的应用,知道动量守恒的条件、应用动量守恒定律、动能计算公式即可正确解题;对人船模型要知道:“人走船走”,“人停船停”的道理.

10.A

解析:AB 【解析】 【分析】 【详解】

ABD .释放弹簧过程中系统动量守恒、机械能守恒,以向右为正方向,由动量守恒得

120mv Mv -=

由机械能守恒得

221211 22

P mv Mv E += 代入数据解得

129m/s 3m/s v v ==,

即M 离开轻弹簧时获得的速度为3m/s ;m 从A 到B 过程中,由机械能守恒定律得

2'2

1111222

mv mv mg R =+? 解得

18m/s v '=

以向右为正方向,由动量定理得,球m 从轨道底端A 运动到顶端B 的过程中所受合外力冲量大小为

()110.28N s 0.29N s 3.4N s I p mv mv =?='-=?-?-??=-?

则合力冲量大小为3.4N?s ,由动量定理得,弹簧弹开过程,弹力对m 的冲量大小为

10.29N s 1.8N s I p mv =?==??=?

故A B 正确,D 错误;

C .设圆轨道半径为r 时,飞出B 后水平位移最大,由A 到B 机械能守恒定律得

222111 222

mv mv mg r =+? 在最高点,由牛顿第二定律得

22

v mg N m r

+=

m 从B 点飞出,需要满足:0N ≥,飞出后,小球做平抛运动

2122

r gt =

2x v t =

解得

v ==当8.144r r -=时,即r =1.0125m 时,x 为最大,球m 从B 点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大先增大后减小,故C 错误。 故选AB 。

11.B

解析:BCD 【解析】 【分析】 【详解】

A .滑块滑离木板过程中系统产生的热量等于滑动摩擦力与相对位移的乘积

=Q fL mgL μ=相相

因为相对位移没变,所以产生热量不变,故A 错误;

B .由极限法,当M 很大时,长木板运动的位移x M 会很小,滑块的位移等于x M +L 很小,对滑块根据动能定理:

()22101122

M mg x L mv mv μ-+=

- 可知滑块滑离木板时的速度v 1很大,把长木板和小滑块看成一个系统,满足动量守恒

01mv mv Mv =+'

可知长木板的动量变化比较小,所以若只增大M ,则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量减少,故B 正确;

C .采用极限法:当m 很小时,摩擦力也很小,m 的动量变化很小,把长木板和小滑块看成一个系统,满足动量守恒,那么长木板的动量变化也很小,故C 正确;

D .当μ很小时,摩擦力也很小,长木板运动的位移x M 会很小,滑块的位移等于x M +L 也会很小,故D 正确. 故选BCD .

12.C

解析:C 【解析】 【分析】

【详解】

A .根据0x v t =水平初速度相同,A 、

B 、

C 水平位移之比为1:2:3, 所以它们在空中运动的时间之比为1:2:3, A 错误。 B .根据2

12

h gt =

,竖直高度之比为123::1:3:5h h h =, B 错误。 C .根据动量定理可知,动量的变化率为物体受到的合外力即重力,重力相同,则动量的变化率相等,故C 正确。 D .到达P 点时,由

y gt =v

知,竖直方向速度之比为1:2:3, 重力做功的功率

P mgv =

所以重力做功的功率之比为

::1:2:3A B C P P P =

故D 错误。 故选C 。

13.C

解析:C 【解析】 【详解】

滑弧形滑块P 锁定在光滑水平地面上,根据动能定理可知1k E mgR =;解除锁定,让Q 从滑块顶端由静止释放,小球Q 与滑块组成的系统水平方向动量守恒,设小球Q 离开P 时的速度为1v ,滑块的速度为2v ,根据动量守恒则有1220mv mv -=,根据能量守恒则有

221211·222mv mv mgR +=,解得Q 离开P 时的动能为2211223k E mv mgR ==,所以123

2

k k E E =,故C 正确,A 、B 、D 错误; 【点睛】

解除锁定,让Q 从滑块顶端由静止释放,小球Q 与滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和能量守恒求出Q 离开P 时的动能.

14.A

解析:A 【解析】 【分析】 【详解】

由于水平面光滑,系统水平方向上动量守恒,则任意时刻小球的水平速度大小为v 1,大球的水平速度大小为v 2,由水平方向动量守恒有

mv 1=3mv 2

若小球达到最低点时,小球的水平位移为x 1,大球的水平位移为x 2,则

112233x v m x v m

=== ① 由题意

x 1+x 2=3R -R =2R ②

由①②式解得大球移动的距离是

22

R

x =

故A 正确,BCD 错误。 故选A 。

15.B

解析:BD 【解析】 【分析】 【详解】

AB .救生员以速率u 相对小船水平向后跳时,设跳离后小船的速率为1v ,则人速度大小为

1u v -,由动量守恒得

()011()M m v Mv m u v +=--

解得

01u v m

v M m

=+

+ A 错误,B 正确;

CD .救生员以速率u 相对小船水平向前跳时,设跳离后小船的速率为2v ,则人速度大小为

2u v +,由动量守恒得

()220()M m v Mv m u v +=++

解得

02u v m

v M m

=-

+ C 错误,D 正确。 故选BD 。

16.B

解析:BD 【解析】

在弹簧被压缩的过程中,由于弹簧对B 、A 有向左的作用力并做负功,故物体B 、A 组成的系统机械能不守恒,故A 错误;两滑块碰撞过程动量守恒,以滑块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:()02mv m m v =+,解得:0

3

v v =

,当B 、A 的速度为零时,弹

簧的弹性势能最大,即B 、A 与弹簧组成的系统机械能守恒,则有:

2

2200

111332236

P v E mv m mv ??=?=??= ???,故B

正确;先B 与A 一起向右压缩弹簧,之后B 与A 向左运动,当A 回原来位置时A 与B 分离,根据B 、A 与弹簧组成的系统机械能守恒可知,此时A 、B 的速度大小为

3

v ,方向向左,故物体A 对B 做的功等于B 动能的变化,即2

2

2000

1142329v W m mv mv ??=?--=- ???

,故C 错误;取向左为正方向,根据动量定理,可知物体A 对B 的冲量()0004

33v I m m v mv =--=-,故其大小为043

mv ,故D 正确;故选BD .

【点睛】系统所受合外力为零时,系统动量守恒,只有重力或只有弹力做功系统机械能守恒,由动量守恒定律、动量定理与系统机械能守恒定律分析答题.

17.A

解析:AC 【解析】 【分析】 【详解】

a 球与

b 球发生弹性碰撞,设a 球碰前的初速度为v 0,碰后a 、b 的速度为1v 、2v ,取向右为正,由动量守恒定律和能量守恒定律有

01222mv mv mv =+

222

01211122222

mv mv mv ?=?+? 其中02p mv =,解得

013v v =

,0243

v

v = b 球以速度v 2与静止的c 球发生弹性碰撞,设碰后的速度为3v 、4v ,根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞,会出现速度交换,故有

30v =,42043

v v v ==

AB .c 第一次被碰后瞬间的动能为

222kc 402

1148()()2239292p E mv m v m p m

m ====

故A 正确,B 错误;

CD .设a 与b 第二次碰撞的位置距离c 停的位置为x ,两次碰撞的时间间隔为t ,b 球以v 2向右运动l 与c 碰撞,c 以一样的速度v 4运动2l 的距离返回与b 弹碰,b 再次获得v 4向左运动直到与a 第二次碰撞,有

22x l l v t ++=

对a 球在相同的时间内有

1l x v t -=

联立可得5

l

x =

,故a 与b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为 6

5

d x l l =+=

故C 正确,D 错误。 故选AC 。

18.B

解析:BC 【解析】 【分析】 【详解】

AB .由图乙可知,碰前甲的速度

13m/s v =

碰后甲的速度

1m/s v =甲

碰撞过程中动量守恒

1+m v m v m v =甲甲甲乙乙

代入数所据,解得

2.4m/s v =乙

又由于

2221111

+222

m v m v m v >甲甲甲乙乙 碰撞的过程中,损失了机械能,不是弹性碰撞,因此A 错误,B 正确;

C .由图(b )可知甲的延长线交时间轴于4s t =处,由于图像与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此

1

2.4(41)

3.6m 2

x =??-=乙

C 正确;

D .在—v t 图像中斜率表示加速度,由图(b )可知,甲物体做减速运动的加速度

211m/s a =

乙物体做减速运动的加速度

220.8m/s a =

因此

最新物理动量守恒定律练习题20篇

最新物理动量守恒定律练习题20篇 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以v0=9m/s的速度向左运动,与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求: (1)A球与B球碰撞中损耗的机械能; (2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能; (3)在以后的运动过程中B球的最小速度. 【答案】(1);(2);(3)零. 【解析】 试题分析:(1)A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有: 碰后A、B的共同速度 损失的机械能 (2)A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,机械能守恒,三者速度相同时,弹簧的弹性势能最大 根据动量守恒定律有: 三者共同速度 最大弹性势能 (3)三者第一次有共同速度时,弹簧处于伸长状态,A、B在前,C在后.此后C向左加速,A、B的加速度沿杆向右,直到弹簧恢复原长,故A、B继续向左减速,若能减速到零则再向右加速. 弹簧第一次恢复原长时,取向左为正方向,根据动量守恒定律有: 根据机械能守恒定律: 此时A、B的速度,C的速度

可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的 ,故B 的最小速度为零 . 考点:动量守恒定律的应用,弹性碰撞和完全非弹性碰撞. 【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞,碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能.当B 、C 速度相等时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能.弹簧第一次恢复原长时,由系统的动量守恒和能量守恒结合解答 2.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)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t 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

动量守恒定律典型例题解析

动量守恒定律·典型例题解析 【例1】 如图52-1所示,在光滑的水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1追逐质量为m 2,速度为v 2的小球,追及并发生相碰后速度分别为v 1′和v 2′,将两个小球作为系统,试根据牛顿运动定律推导出动量守恒定律. 解析:在两球相互作用过程中,根据牛顿第二定律,对小球1有:F ==,对有′==.由牛顿第三定律得=m a m m F m a m F 1112222????v t v t 12 -F ′,所以F ·Δt =-F ′·Δt ,m 1Δv 1=-m 2Δv 2,即m 1( v 1′-v 1)=-m 2(v 2′-v 2),整理后得:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+ m 2v 2′,这表明以两小球为系统,系统所受的合外力为零时,系统的总动量守恒. 点拨:动量守恒定律和牛顿运动定律是一致的,当系统内受力情况不明,或相互作用力为变力时,用牛顿运动定律求解很繁杂,而动量定理只管发生相互作用前、后的状态,不必过问相互作用的细节,因而避免了直接运用牛顿运动定律解题的困难,使问题简化. 【例2】 把一支枪水平地固定在光滑水平面上的小车上,当枪发射出一颗子弹时,下列说法正确的是 [ ] A .枪和子弹组成的系统动量守恒 B .枪和车组成的系统动量守恒 C .子弹、枪、小车这三者组成的系统动量守恒 D .子弹的动量变化与枪和车的动量变化相同 解析:正确答案为C 点拨:在发射子弹时,子弹与枪之间,枪与车之间都存在相互作用力,所以将枪和子弹作为系统,或枪和车作为系统,系统所受的合外力均不为零,系统的动量不守恒,当将三者作为系统时,系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,这时子弹的动量变化与枪和车的动量变化大小相等,方向相反.可见,系统的动量是否守恒,与系统的选取直接相关. 【例3】 如图52-2所示,设车厢的长度为l ,质量为M ,静止于光滑的水平面上,车厢内有一质量为m 的物体以初速度v 0向右运动,与车厢壁来

四动量守恒定律练习题及答案

四 动量守恒定律 姓名 一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的) 1.在下列几种现象中,动量守恒的有( ) A .原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统 B .运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和球为一系统 C .从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统 D .光滑水平面上放一斜面,斜面光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统 2.两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A .一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B .一物体受的冲量与另一物体所受冲量相同 C .两个物体的动量变化总是大小相等,方向相反 D .系统总动量的变化为零 3.砂子总质量为M 的小车,在光滑水平地面上匀速运动,速度为v 0,在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,砂子漏掉后小车的速度应为 ( ) A .v 0 B .m M Mv -0 A .m M mv -0 A .M v m M 0)(- 、B 两个相互作用的物体,在相互作用的过程中合外力为0,则下述说法中正确的是( ) A .A 的动量变大, B 的动量一定变大 B .A 的动量变大,B 的动量一定变小 C .A 与B 的动量变化相等 D .A 与B 受到的冲量大小相等 5.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射子弹时,关于枪、子弹、车的下列说法正确的有( ) A. 枪和子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、车组成的系统动量守恒 D .若忽略不计弹和枪筒之间的摩擦,枪、车组成的系统动量守恒 6.两球相向运动,发生正碰,碰撞后两球均静止,于是可以判定,在碰撞以前( ) A .两球的质量相等 B .两球的速度大小相同 C .两球的动量大小相等 D .以上都不能断定 7.一只小船静止在水面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,以下说法正确的是( ) A .人在小船上行走,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以 人向前运动得快,小船后退得慢 B .人在小船上行走时,人的质量比船的质量小,它们受到的 冲量大小是一样的,所以人向前运动得快,船后退得慢 C .当人停止走动时,因为小船惯性大,所以小船要继续后退 D .当人停止走动时,因为总动量守恒,所以小船也停止后退 8.如图所示,在光滑水平面上有一静止的小车,用线系一小球, 将球拉开后放开,球放开时小车保持静止状态,当小球落下以后 与固定在小车上的油泥沾在一起,则从此以后,关于小车的运动状态是 ( ) A .静止不动 B .向右运动 C .向左运动 D .无法判断 *9.木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a 紧靠在墙壁上,在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是( ) A .a 尚未离开墙壁前,a 和b 系统的动量守恒 B .a 尚未离开墙壁前,a 与b 系统的动量不守恒 C .a 离开墙后,a 、b 系统动量守恒 D .a 离开墙后,a 、b 系统动量不守恒 *10.向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向 时,物体炸裂为a,b 两块.若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向则 ( ) A .b 的速度方向一定与原速度方向相反 B .从炸裂到落地这段时间里,a 飞行的水平距离一定比b 的大

河北省衡水市武邑中学 《动量守恒定律》单元测试题含答案

河北省衡水市武邑中学 《动量守恒定律》单元测试题含答案 一、动量守恒定律 选择题 1.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 .左方是A 球,碰撞后A 、 B 两球速度大小之比为2:5 B .左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 C .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 D .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 2.如图所示,用长为L 的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块处于静止状态.一质量为m 、速度为v 0的子弹自左向右水平射穿木块后,速度变为v .已知重力加速度为g ,则 A .子弹刚穿出木块时,木块的速度为 0() m v v M - B .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统机械能守恒 C .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒 D .木块上升的最大高度为22 02mv mv Mg - 3.如图,在光滑的水平面上有一个长为L 的木板,小物块b 静止在木板的正中间,小物块 a 以某一初速度0v 从左侧滑上木板。已知物块a 、 b 与木板间的摩擦因数分别为a μ、 b μ,木块与木板质量均为m ,a 、b 之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩 擦力。下列说法正确的是( ) A .若没有物块从木板上滑下,则无论0v 多大整个过程摩擦生热均为2 013 mv B .若 22 a b a μμμ<≤,则无论0v 多大,a 都不会从木板上滑落 C .若03 2 a v gL μ≤ ab 一定不相碰 D .若2b a μμ>,则a 可能从木板左端滑落 4.如图所示,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为m =4kg 的小物体B 以水平速度

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.

h b 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)v ?s m v m N M v /454 14 0=?+=+= 即为所求。 2、分析:以滑块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统总动量守恒。 以滑块的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得 滑块 小车初:v 0=4m/s 0末:v v ?mv 0=(M+m)v ?s m v m M M v /143 11 0=?+=+= 再以滑块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得 ΣF=-ft=mv-mv 0 ?s g v v t 5.110 2.0) 41(0=?--=-=μf=μmg 即为所求。 3、分析:手榴弹在高空飞行炸裂成两块,以其为研究对象,系统合外力不为零,总动量不守恒。但手榴弹在爆炸时对两小块的作用力远大于自身的重力,且水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,以初速度方向为正。 由已知条件:m 1:m 2=3:2 m 1 m 2 初:v 0=10m/s v 0=10m/s

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m 的物块B ,B 的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B 平衡时,弹簧的压缩量为x 0,O 点为弹簧的原长位置.在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A ,距物块B 为3x 0,现让A 从静止开始沿斜面下滑,A 与B 相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到O 点(A 、B 均视为质点),重力加速度为g .求: (1)A 、B 相碰后瞬间的共同速度的大小; (2)A 、B 相碰前弹簧具有的弹性势能; (3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R =x 0的半圆轨道PQ ,圆弧轨道与斜面相切 于最高点P ,现让物块A 以初速度v 从P 点沿斜面下滑,与B 碰后返回到P 点还具有向上的速度,则v 至少为多大时物块A 能沿圆弧轨道运动到Q 点.(计算结果可用根式表示) 【答案】20132v gx =01 4 P E mgx =0(2043)v gx =+【解析】 试题分析:(1)A 与B 球碰撞前后,A 球的速度分别是v 1和v 2,因A 球滑下过程中,机械能守恒,有: mg (3x 0)sin30°= 1 2 mv 12 解得:103v gx = 又因A 与B 球碰撞过程中,动量守恒,有:mv 1=2mv 2…② 联立①②得:21011 322 v v gx == (2)碰后,A 、B 和弹簧组成的系统在运动过程中,机械能守恒. 则有:E P + 1 2 ?2mv 22=0+2mg?x 0sin30° 解得:E P =2mg?x 0sin30°? 1 2?2mv 22=mgx 0?34 mgx 0=14mgx 0…③ (3)设物块在最高点C 的速度是v C ,

《动量守恒定律》单元测试题(含答案)

《动量守恒定律》单元测试题(含答案) 一、动量守恒定律 选择题 1.如图所示,一块质量为M 的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有挡板,挡板上固定一个小弹簧.一个质量为m 的小物块(可视为质点)以水平速度v 0从木板的右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内),最终又恰好停在木板的右端.根据上述情景和已知量,可以求出 ( ) A .弹簧的劲度系数 B .弹簧的最大弹性势能 C .木板和小物块组成的系统最终损失的机械能 D .若再已知木板长度l 可以求出木板和小物块间的动摩擦因数 2.如图所示,用长为L 的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块处于静止状态.一质量为m 、速度为v 0的子弹自左向右水平射穿木块后,速度变为v .已知重力加速度为g ,则 A .子弹刚穿出木块时,木块的速度为 0() m v v M - B .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统机械能守恒 C .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒 D .木块上升的最大高度为22 02mv mv Mg - 3.如图所示,质量10.3kg m =的小车静止在光滑的水平面上,车长 1.5m l =,现有质量 20.2kg m =可视为质点的物块,以水平向右的速度0v 从左端滑上小车,最后在车面上某处与 小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数0.5μ=,取2 g=10m/s ,则( ) A .物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒 B .增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变 C .若0 2.5m/s v =,则物块在车面上滑行的时间为0.24s D .若要保证物块不从小车右端滑出,则0v 不得大于5m/s 4.如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L ,导轨电阻不计,左端接有阻值为R 的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m 、电阻不计的

动量定理与动量守恒定律·典型例题解析

动量定理与动量守恒定律·典型例题解析 【例1】 在光滑的水平面上有一质量为2m 的盒子,盒子中间有一质量为m 的物体,如图55-1所示.物体与盒底间的动摩擦因数为μ现给物体以水平速度v 0向右运动,当它刚好与盒子右壁相碰时,速度减为 v 02 ,物体与盒子右壁相碰后即粘在右壁上,求: (1)物体在盒内滑行的时间; (2)物体与盒子右壁相碰过程中对盒子的冲量. 解析:(1)对物体在盒内滑行的时间内应用动量定理得:-μmgt = m mv t 0·-,=v v g 0022 (2)物体与盒子右壁相碰前及相碰过程中系统的总动量都守恒,设碰 撞前瞬时盒子的速度为,则:=+=+.解得=,=.所以碰撞过程中物体给盒子的冲量由动量定理得=-=,方向向右. v mv m v 22mv (m 2m)v v v I 2mv 2mv mv /61001212210v v 0043 点拨:分清不同的物理过程所遵循的相应物理规律是解题的关键. 【例2】 如图55-2所示,质量均为M 的小车A 、B ,B 车上 挂有质量为的金属球,球相对车静止,若两车以相等的速率M 4 C C B 1.8m/s 在光滑的水平面上相向运动,相碰后连在一起,则碰撞刚结束时小车的速度多大?C 球摆到最高点时C 球的速度多大? 解析:两车相碰过程由于作用时间很短,C 球没有参与两车在水平方向的相互作用.对两车组成的系统,由动量守恒定律得(以向左为正):Mv -Mv =

2Mv 1两车相碰后速度v 1=0,这时C 球的速度仍为v ,向左,接着C 球向左上方摆动与两车发生相互作用,到达最高点时和两车 具有共同的速度,对和两车组成的系统,水平方向动量守恒,=++,解得==,方向向左.v C v (M M )v v v 0.2m /s 222M M 4419 点拨:两车相碰的过程,由于作用时间很短,可认为各物都没有发生位移,因而C 球的悬线不偏离竖直方向,不可能跟B 车发生水平方向的相互作用.在C 球上摆的过程中,作用时间较长,悬线偏离竖直方向,与两车发生相互作用使两车在水平方向的动量改变,这时只有将C 球和两车作为系统,水平方向的总动量才守恒. 【例3】 如图55-3所示,质量为m 的人站在质量为M 的小车的右端,处于静止状态.已知车的长度为L ,则当人走到小车的左端时,小车将沿光滑的水平面向右移动多少距离? 点拨:将人和车作为系统,动量守恒,设车向右移动的距离为s ,则人向左移动的距离为L -s ,取向右为正方向,根据动量守恒定律可得M ·s -m(L -s)=0,从而可解得s .注意在用位移表示动量守恒时,各位移都是相对地面的,并在选定正方向后位移有正、负之分. 参考答案 例例跟踪反馈...;;.×·3 m M +m L 4 M +m M H [] 1 C 2h 300v 49.110N s 04M m M 【例4】 如图55-4所示,气球的质量为M 离地的高度为H ,在气球下方有一质量为m 的人拉住系在气球上不计质量的软绳,人和气球恰悬浮在空中处于静止状态,现人沿软绳下滑到达地面时软绳的下端恰离开地面,求软绳的长度.

莆田市《动量守恒定律》单元测试题含答案

莆田市《动量守恒定律》单元测试题含答案 一、动量守恒定律 选择题 1.如图甲,质量M =0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m =0.2 kg 的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F ,4 s 后撤去力F 。若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法正确的是 A .0~4s 时间内拉力的冲量为3.2 N·s B .t = 4s 时滑块的速度大小为9.5 m/s C .木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 N·s D .2~4s 内因摩擦产生的热量为4J 2.如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L ,导轨电阻不计,左端接有阻值为R 的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m 、电阻不计的导体棒ab ,在垂直导体棒的水平恒力F 作用下,由静止开始运动,经过时间t ,导体棒ab 刚好匀速运动,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.在这个过程中,下列说法正确的是 A .导体棒ab 刚好匀速运动时的速度22 FR v B L = B .通过电阻的电荷量2Ft q BL = C .导体棒的位移222 44 FtRB L mFR x B L -= D .电阻放出的焦耳热22222 44 232tRF B L mF R Q B L -= 3.一质量为m 的物体静止在光滑水平面上,现对其施加两个水平作用力,两个力随时间变化的图象如图所示,由图象可知在t 2时刻物体的( )

A .加速度大小为 t F F m - B .速度大小为 ()()021t F F t t m -- C .动量大小为()()0212t F F t t m -- D .动能大小为()()2 2 0218t F F t t m -- 4.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 速度相等时的速度是223E m D .在A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为 3 E 5.如图所示,将一光滑的、质量为4m 、半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨着一个质量为m 的物块.今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高为R 处从静止开始落下,沿半圆槽切线方向自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( ) A .小球在半圆槽内第一次由A 到最低点 B 的运动过程中,槽的支持力对小球做负功 B .小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时,小球与槽的速度大小之比为41︰ C .小球第一次在半圆槽的最低点B 时对槽的压力为133 mg D .物块最终的动能为 15 mgR 6.如图甲所示,质量M =2kg 的木板静止于光滑水平面上,质量m =1kg 的物块(可视为质点)以水平初速度v 0从左端冲上木板,物块与木板的v -t 图象如图乙所示,重力加速度大小为10m/s 2,下列说法正确的是( )

《动量守恒定律》单元测试题含答案(4)

《动量守恒定律》单元测试题含答案(4) 一、动量守恒定律 选择题 1.两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动.两者的位置x 随时间t 变化的图象如图所示.若a 滑块的质量a m 2kg =,以下判断正确的是 ( ) A .a 、b 碰撞前的总动量为3 kg m /s ? B .碰撞时a 对b 所施冲量为4 N s ? C .碰撞前后a 的动量变化为4 kg m /s ? D .碰撞中a 、b 两滑块组成的系统损失的动能为20 J 2.如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L ,导轨电阻不计,左端接有阻值为R 的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m 、电阻不计的导体棒ab ,在垂直导体棒的水平恒力F 作用下,由静止开始运动,经过时间t ,导体棒ab 刚好匀速运动,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.在这个过程中,下列说法正确的是 A .导体棒ab 刚好匀速运动时的速度22 FR v B L = B .通过电阻的电荷量2Ft q BL = C .导体棒的位移222 44 FtRB L mFR x B L -= D .电阻放出的焦耳热22222 44 232tRF B L mF R Q B L -= 3.将质量为m 0的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为 3 v .现将同样的木块放在光滑的水平桌面上,相同的子弹仍以速度v 0沿水平方向射入木块,设子弹在木块中所受阻力不变,则以下说法正确的是()

A.若m0=3m,则能够射穿木块 B.若m0=3m,子弹不能射穿木块,将留在木块中,一起以共同的速度做匀速运动 C.若m0=3m,子弹刚好能射穿木块,此时子弹相对于木块的速度为零 D.若子弹以3v0速度射向木块,并从木块中穿出,木块获得的速度为v1;若子弹以4v0速度射向木块,木块获得的速度为v2;则必有v1<v2 4.在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA=10 kg·m/s、pB=13 kg·m/s,碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB.下列数值可能正确的是( ) A.ΔpA=-3 kg·m/s、ΔpB=3 kg·m/s B.ΔpA=3 kg·m/s、ΔpB=-3 kg·m/s C.ΔpA=-20 kg·m/s、ΔpB=20 kg·m/s D.ΔpA=20kg·m/s、ΔpB=-20 kg·m/s 5.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2:1 B.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 gh D.从b到c,跳楼机受到制动力的大小等于2mg 6.如图所示,小车质量为M,小车顶端为半径为R的四分之一光滑圆弧,质量为m的小球从圆弧顶端由静止释放,对此运动过程的分析,下列说法中正确的是(g为当地重力加速度)() A.若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为mg B.若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为3 2 mg

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.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C ,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上.现有滑块A 以初速度0v 从右端滑上B ,一段时间后,以0 2 v 滑离B ,并恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m .求: (1)A 刚滑离木板B 时,木板B 的速度; (2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ; (3)圆弧槽C 的半径R ; (4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能. 【答案】(1) v B =04v ;(2)20516v gL μ=(3)2064v R g =(4)20 1532 mv E ?= 【解析】 【详解】 (1)对A 在木板B 上的滑动过程,取A 、B 、C 为一个系统,根据动量守恒定律有: mv 0=m 2 v +2mv B 解得v B = 4 v (2)对A 在木板B 上的滑动过程,A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量 2 220001 11()2()22224 v v mgL mv m m μ?=-- 解得20 516v gL μ= (3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒,则有: 2 mv +mv B =2mv A 、C 系统机械能守恒: 22200111 ()()222242 v v mgR m m mv +-?= 解得2 64v R g = (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒

高中物理动量守恒定律练习题

一、系统、内力和外力┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.系统:相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。 2.内力:系统内部物体间的相互作用力。 3.外力:系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。 [说明] 1.系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。 2.组成系统的各物体之间的力是内力,将系统看作一个整体,系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。 ①[填一填]如图,公路上有三辆车发生了追尾事故,如果把前面两辆车看作一个系统,则前面两辆车之间的撞击力是________,最后一辆车对前面两辆车的撞击力是________(均填“内力”或“外力”)。 答案:内力外力 二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=或m1v1+m2v2=。 3.适用条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4.动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 [注意] 1.系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。

2.动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变,而不是系统内各物体的动量不变。 ②[判一判] 1.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒(×) 2.两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒(√) 3.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零(√) 1.对动量守恒定律条件的理解 (1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。 (2)系统受外力作用,但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。 (3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒。例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力可以忽略不计,系统的动量近似守恒。 (4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。 2.关于内力和外力的两点提醒 (1)系统内物体间的相互作用力称为内力,内力会改变系统内单个物体的动量,但不会改变系统的总动量。 (2)系统的动量是否守恒,与系统的选取有关。分析问题时,要注意分清研究的系统,系统的内力和外力,这是正确判断系统动量是否守恒的关键。 [典型例题] 例 1.[多选]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

高中物理-《动量守恒定律》章末测试题

高中物理-《动量守恒定律》章末测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分110分,时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.如图,质量为3 kg 的木板放在光滑的水平地面上,质量为1 kg 的木块放在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以4 m/s 的初速度向相反方向运动.当木板的速度为2.4 m/s 时,木块( ) A.处于匀速运动阶段 B.处于减速运动阶段 C.处于加速运动阶段 D.静止不动 2.如图所示,位于光滑水平桌面,质量相等的小滑块P 和Q 都可以视作质点,Q 与轻质弹簧相连,设Q 静止,P 以某一初动能E0水平向Q 运动并与弹簧发生相互作用,若整个作用过程中无机械能损失,用E1表示弹簧具有的最大弹性势能,用E2表示Q 具有的最大动能,则( ) A .2 1E E = B .01E E = C .2 2E E = D .02 E E = 3.光滑水平桌面上有两个相同的静止木块(不是紧捱着),枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹,子弹分别穿过两个木块。假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同,且子弹进入木块前两木块的速度都为零。忽略重力和空气阻力的影响,那么子弹先后穿过两个木块的过程中( ) A.子弹两次损失的动能相同 B.每个木块增加的动能相同 C.因摩擦而产生的热量相同 D.每个木块移动的距离不相同 4.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v 0,则( ) A .小木块和木箱最终都将静止 B .小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动 C .小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动 D .如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动 P v Q

动量守恒定律测试题及解析

动量守恒定律测试题及解析 1.(2019·北京海淀一模)如图所示,站在车上的人,用锤子连续敲打小车。 初始时,人、车、锤子都静止。假设水平地面光滑,关于这一物理过程,下列 说法正确的是( ) A .连续敲打可使小车持续向右运动 B .人、车和锤子组成的系统机械能守恒 C .当锤子速度方向竖直向下时,人和车水平方向的总动量为零 D .人、车和锤子组成的系统动量守恒 解析:选C 人、车和锤子整体看做一个处在光滑水平地面上的系统,水平方向上所受合外力为零,故水平方向上动量守恒,总动量始终为零,当锤子有相对地面向左的速度时,车有向右的速度,当锤子有相对地面向右的速度时,车有向左的速度,故车做往复运动,故A 错误;锤子击打小车时,发生的不是完全弹性碰撞,系统机械能有损耗,故B 错误;锤子的速度竖直向下时,没有水平方向速度,因为水平方向总动量恒为零,故人和车水平方向的总动量也为零,故C 正确;人、车和锤子在水平方向上动量守恒,因为锤子会有竖直方向的加速度,故锤子竖直方向上合外力不为零,竖直方向上动量不守恒,系统总动量不守恒,故D 错误。 2.质量为1 kg 的物体从距地面5 m 高处自由下落,落在正以5 m /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4 kg ,地面光滑,则车后来的速度为(g =10 m/s 2)( ) A .4 m /s B .5 m/s C .6 m /s D .7 m/s 解析:选A 物体和车作用过程中,两者组成的系统水平方向不受外力,水平方向系统的动量守恒。已知两者作用前,车在水平方向的速度v 0=5 m/s ,物体在水平方向的速度v =0;设当物体与小车相对静止后,小车的速度为v ′,取原来小车速度方向为正方向,则根据水平方向系统的动量守恒得:m v +M v 0=(M +m )v ′,解得:v ′=m v +M v 0M +m =4×51+4 m /s =4 m/s ,故选项A 正确,B 、C 、D 错误。 3.[多选](2020·泸州第一次诊断)在2019年世界斯诺克国际锦标赛中,中国选手丁俊晖把质量为m 的白球以5v 的速度推出,与正前方另一静止的相同质量的黄球发生对心正碰,碰撞后黄球的速度为3v ,运动方向与白球碰前的运动方向相同。若不计球与桌面间的摩擦,则( ) A .碰后瞬间白球的速度为2v B .两球之间的碰撞属于弹性碰撞 C .白球对黄球的冲量大小为3m v D .两球碰撞过程中系统能量不守恒 解析:选AC 由动量守恒定律可知,相同质量的白球与黄球发生对心正碰,碰后瞬间白球的速度为 2v ,故A 正确。碰前的动能为12m (5v )2=252m v 2,碰后的动能为12m (3v )2+12m (2v )2=132 m v 2,两球之间的碰撞不属于弹性碰撞,故B 错误。由动量定理,白球对黄球的冲量I 大小就等于黄球动量的变化Δp ,Δp =

物理动量守恒定律题20套(带答案)

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.如图所示,光滑水平面上有两辆车,甲车上面有发射装置,甲车连同发射装置质量M 1=1 kg ,车上另有一个质量为m =0.2 kg 的小球,甲车静止在水平面上,乙车以v 0=8 m/s 的速度向甲车运动,乙车上有接收装置,总质量M 2=2 kg ,问:甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上,两车才不会相撞?(球最终停在乙车上) 【答案】25m/s 【解析】试题分析:要使两车恰好不相撞,则两车速度相等. 以M 1、M 2、m 组成的系统为研究对象,水平方向动量守恒: ()20120M v M m M v +=++共,解得5m /s v =共 以小球与乙车组成的系统,水平方向动量守恒: ()202M v mv m M v -=+共,解得 25m /s v = 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 被压缩瞬间 的速度 ,木块 、 的质量均为 .求: ?子弹射入木块 时的速度; ?弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能. 【答案】22()(2) Mm a M m M m ++b 【解析】 试题分析:(1)普朗克为了对于当时经典物理无法解释的“紫外灾难”进行解释,第一次提出了能量量子化理论,A 正确;爱因斯坦通过光电效应现象,提出了光子说,B 正确;卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,故正确;贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核有复杂的结构,但没有发现质子和中子,D 错;德布罗意大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性,E 错.(2)1以子弹与木块A 组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: 解得:

动量守恒定律测试题(1)

动量守恒定律测试题(1) 一、动量守恒定律选择题 1.如图所示,一轻杆两端分别固定a、b 两个半径相等的光滑金属球,a球质量大于b球质量.整个装置放在光滑的水平面上,将此装置从图示位置由静止释放,则() A.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向右 B.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向左 C.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球的冲量为零 D.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球做的功为零 2.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 3.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/s B.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/s D.在t2时刻弹簧处于自然长度 4.如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L,导轨电阻不计,左端接有阻值为R的电

阻,导轨处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m 、电阻不计的导体棒ab ,在垂直导体棒的水平恒力F 作用下,由静止开始运动,经过时间t ,导体棒ab 刚好匀速运动,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.在这个过程中,下列说法正确的是 A .导体棒ab 刚好匀速运动时的速度22 FR v B L = B .通过电阻的电荷量2Ft q BL = C .导体棒的位移222 44 FtRB L mFR x B L -= D .电阻放出的焦耳热22222 44 232tRF B L mF R Q B L -= 5.如图,质量分别为m A 、m B 的两个小球A 、B 静止在地面上方,B 球距地面的高度h =0.8m ,A 球在B 球的正上方. 先将B 球释放,经过一段时间后再将A 球释放. 当A 球下落t =0.3s 时,刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A 球的速度恰为零.已知m B =3m A ,重力加速度大小为g =10 m/s 2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.下列说法正确的是( ) A . B 球第一次到达地面时的速度为4m/s B .A 、B 球在B 球向上运动的过程中发生碰撞 C .B 球与A 球碰撞后的速度为1m/s D .P 点距离地面的高度0.75m 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

《动量守恒定律》单元测试题

《动量守恒定律》单元测试题 1.如图,质量为3 kg 的木板放在光滑的水平地面上,质量为1 kg 的木块放在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以4 m/s 的初速度向相反方向运动.当木板的速度为2.4 m/s 时,木块( ) A.处于匀速运动阶段 B.处于减速运动阶段 C.处于加速运动阶段 D.静止不动 2.(多项)如图所示,位于光滑水平桌面,质量相等的小滑块P 和Q 都可以视作质点,Q 与轻质弹簧相连,设Q 静止,P 以某一初动能E0水平向Q 运动并与弹簧发生相互作用,若整个作用过程中无机械能损失,用E1表示弹簧具有的最大弹性势能,用E2表示Q 具有的最大动能,则( ) A .20 1E E = B .01E E = C .2 2E E = D .02 E E = 3.(多项)光滑水平桌面上有两个相同的静止木块(不是紧捱着),枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹,子弹分别穿过两个木块。假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同,且子弹进入木块前两木块的速度都为零。忽略重力和空气阻力的影响,那么子弹先后穿过两个木块的过程中( ) A.子弹两次损失的动能相同 B.每个木块增加的动能相同 C.因摩擦而产生的热量相同 D.每个木块移动的距离不相同 4.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v 0,则( ) A .小木块和木箱最终都将静止 B .小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动 C .小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动 D .如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动 5.质量为m a =1kg ,m b =2kg 的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后两球的位移—时间图象如图所示,则可知碰撞属于( ) A .弹性碰撞 B .非弹性碰撞 C .完全非弹性碰撞 D .条件不足,不能确定 6.人的质量m =60kg ,船的质量M =240kg ,若船用缆绳固定,船离岸1.5m 时,人可以跃上岸。若撤去缆绳,如图所示,人要安全跃上岸,船离岸至多为(不计水的阻力,两次人消耗的能量相等) ( )

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