文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 高中物理动量守恒定律练习试题

高中物理动量守恒定律练习试题

高中物理动量守恒定律练习试题
高中物理动量守恒定律练习试题

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

B.先放开左手,后放开右手,此后动量不守恒

C.先放开左手,后放开右手,总动量向左

D.无论是否同时放手,只要两手都放开后,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

[解析] 当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,A正确;先放开左手,左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,则放开左手时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故B错误,C、D正确。

[答案] ACD

[点评]

1.两手都放开后,系统在水平方向上不受外力,合外力为零,系统动量守恒。

2.只放开左手,系统在水平方向上受到右手向左的作用力、合外力不为零,系统动量不守恒。

1.[多选]如图所示,A、B为两质量相等的物体,原来静止在平板小车C上,A和B间夹一被压缩了的轻弹簧。A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为3∶2,地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B相对C滑动的过程中以下说法中正确的是( )

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

解析:选BC 弹簧释放后伸长时,A受摩擦力F f A=μA mg向右,B受摩擦力F f B=μB mg 向左,μA>μB,则F f A>F f B,故A、B受的合力向右,由牛顿第三定律可知:小车受的摩擦力向左,故小车向左运动,C正确,D错误;由于A、B、C组成的系统合外力为0,故总动量守恒,且一直为0,A错误,B正确。

1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义

(1)p=p′:系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。

(2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反。

(3)Δp=0:系统总动量增量为零。

(4)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。

2.应用动量守恒定律的解题步骤

[典型例题]

例2.如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg、m C=2 kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s 的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。

[解析] 长木板A与滑块C处于光滑水平面上,两滑块碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,设碰后瞬间A、C的速度分别为v A、v C,长木板A 与滑块C组成的系统在碰撞过程中动量守恒,则m A v0=m A v A+m C v C

A、C碰撞后,对于长木板A与滑块B组成的系统,在两者达到共同速度v之前系统所受合力为零,系统动量守恒,则m A v A+m B v0=(m A+m B)v

长木板A和滑块B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,则最后三者速度相等,即v C=v

解得v A=2 m/s

[答案] 2 m/s

[点评] 处理动量守恒问题的一般思路

1.选取合适的系统为研究对象,判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件。

2.确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量。

3.确定正方向,选取恰当的动量守恒的表达式列式求解。

[即时巩固]

2.[多选](2016·佛山高二检测)两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确的是( )

A.互推后两位同学总动量增加

B .互推后两位同学动量大小相等,方向相反

C .分离时质量大的同学的速度大一些

D .分离时质量大的同学的速度小一些

解析:选BD 互推后两位同学动量大小相等,方向相反,并且两位同学的总动量为0,故A 错误,B 正确;根据动量守恒定律有:0=m 1v 1+m 2v 2,则分离时质量大的同学的速度小一些,故C 错误,D 正确。

1.关于动量守恒的条件,下面说法正确的是( )

A .只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒

B .只要系统所受合外力为零,系统动量就一定守恒

C .只要系统中的各个物体有加速度,动量就一定不守恒

D .只要系统合外力不为零,则系统在任何方向上动量都不可能守恒

解析:选B 系统动量守恒的条件是系统所受合外力为零,故A 错误,B 正确;对于所受合外力为零的系统,系统中的某个物体所受合外力可以不为零,可以有加速度,故C 错误;若系统合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在这一方向上动量守恒,D 错误。

2.(2016·秦皇岛高二检测)如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的F 1、F 2分别同时作用于A 、B 两个静止的物体上,已知m A

A .静止

B .向右运动

C .向左运动

D .无法确定

解析:选A 选取A 、B 两个物体组成的系统为研究对象,根据动量定理,整个运动过程中,系统所受的合外力为零,所以动量改变量为零,初始时刻系统静止,总动量为零,最后粘合体的动量也为零,即粘合体静止,所以选项A 正确。

3.如图所示,游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动;设甲同学和他的车的总质量m 1=150 kg ,碰撞前向右运动,速度的大小v 1=

4.5 m/s ,乙同学和他的车的总质量m 2=200 kg ,碰撞前向左运动,速度的大小v 2= 4.25 m/s ,则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)( )

A .1 m/s

B .0.5 m/s

C .-1 m/s

D .-0.5 m/s

解析:选D 由两车碰撞过程动量守恒得m 1v 1-m 2v 2=(m 1+m 2)v ,解得v =m 1v 1-m 2v 2m 1+m 2

=-0.5 m/s ,D 正确。

4.(2016·南京高二检测)某同学质量为60 kg ,在军事训练中要求他从岸上以 2 m/s 的速度跳到一艘向他缓缓飘来的小船上,然后去执行任务。小船的质量是140 kg ,原来的速度是0.5 m/s 。该同学上船后又跑了几步,最终停在船上。不计阻力,则此时小船的速度是( )

A .0.25 m/s ,方向与该同学原来的速度方向相同

B .0.25 m/s ,方向与该同学原来的速度方向相反

C .0.5 m/s ,方向与该同学原来的速度方向相同

D .0.5 m/s ,方向与该同学原来的速度方向相反

解析:选A 由题意可知,该同学和小船组成的系统动量守恒。设该同学原来运动的方向为正方向。根据动量守恒定律m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v ′,v ′=m 1v 1+m 2v 2m 1+m 2=120-70200

m/s =0.25 m/s ,解得结果为正值,表明最终小船的速度方向与该同学原来的速度方向相同,故A 正确。

5.如图所示,甲车的质量是2 kg ,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1 kg 的小物体。乙车质量为4 kg ,以5 m/s 的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得4 m/s 的速度,物体滑到乙车上。若乙车足够长,则物体的最终速度大小为多少?

解析:乙车与甲车碰撞动量守恒,则

m 乙v 乙=m 乙v ′乙+m 甲v ′甲

小物体m 在乙车上滑动至有共同速度v ,对小物体与乙车由动量守恒定律得m 乙v ′乙=(m +m 乙)v

代入数据解得v =2.4 m/s

答案:2.4 m/s

[基础练]

一、选择题

1.(2016·朝阳高二检测)下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( )

A .只有甲、乙正确

B .只有丙、丁正确

C .只有甲、丙正确

D .只有乙、丁正确

解析:选C 甲中子弹和木块组成的系统所受外力为零,故动量守恒;乙中剪断细线时,墙对系统有作用力,故动量不守恒;丙中系统所受外力为零,故系统动量守恒;丁中斜面固

定,系统所受外力不为零,动量不守恒,故只有选项C 正确。

2.[多选]若用p 1、p 2表示两个在同一直线上运动并相互作用的物体的初动量,p ′1、p ′2表示它们的末动量,Δp 1、Δp 2表示它们相互作用过程中各自动量的变化,则下列式子能表示动量守恒的是( )

A .Δp 1=Δp 2

B .p 1+p 2=p ′1+p ′2

C .Δp 1+Δp 2=0

D .Δp 1+Δp 2=常数(不为零)

解析:选BC 动量守恒的含义是两物体相互作用前的总动量等于其相互作用后的总动量,因此有p 1+p 2=p ′1+p ′2,变形后有p ′1-p 1+p ′2-p 2=0,即Δp 1+Δp 2=0,故B 、C 正确,D 错误;上式可以变形为Δp 1=-Δp 2,A 错误。

3.如图所示,设车厢长为L ,质量为M ,静止在光滑水平面上,车厢内有一质量为m 的物体,以速度v 0向右运动,与车厢壁来回碰撞n 次后,静止于车厢中,这时车厢的速度

为( )

A .v 0,水平向右

B .0

C.mv 0M +m ,水平向右

D.Mv 0M -m

,水平向右 解析:选C 物体和车厢组成的系统所受的合力为零,物体与小车发生n 次碰撞的过程中系统的动量守恒,只需考虑初、末状态,可忽略中间过程,则m 的初速度为v 1=v 0,M 的初速度为v 2=0;作用后它们的末速度相同,即v ′1=v ′2=v ,由动量守恒定律得mv 0=(m +M )v ,解得v =mv 0m +M

,方向与v 0相同,水平向右,C 正确。 4.[多选]如图所示,小车C 放在光滑地面上,A 、B 两人站在小车的两端,两人同时开始相向行走,发现小车向左运动,小车运动的原因可能是( )

A .A 、

B 质量相等,但A 比B 速率大

B .A 、B 质量相等,但A 比B 速率小

C .A 、B 速率相等,但A 比B 的质量大

D .A 、B 速率相等,但A 比B 的质量小

解析:选AC 两人及车组成的系统动量守恒,开始时系统总动量为零,由两人相向运动时,车向左运动,即车的动量方向向左,则A 、B 两人的动量之和方向向右,故A 的动量大于B 的动量,由此可知A 、C 正确。

5.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1 500 kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3 000 kg 向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停下,根据测速仪的测定,长途客车碰撞前以 20 m/s 的速率行驶,由此可判断卡车碰撞前的行驶速率( )

A .小于10 m/s

B .大于20 m/s ,小于30 m/s

C .大于10 m/s ,小于20 m/s

D .大于30 m/s ,小于40 m/s

解析:选A 两车碰撞过程系统动量守恒,两车相撞后向南滑行,则系统动量方向向南,即p 客>p 卡,1 500×20>3 000×v ,解得v <10 m/s ,A 正确。

二、非选择题

6.一人站在静止于冰面的小车上,人与小车的总质量M =70 kg ,当他接到一个质量m =20 kg 、以初速度v 0=5 m/s 迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己v ′=5 m/s 的速度逆着木箱原来滑行的方向推出木箱,不计冰面阻力。则小车获得的速度是多大?方向如何?

解析:设人推出木箱后小车的速度为v ,此时木箱相对地面的速度为(v ′-v ),由动量守恒定律得

mv 0=Mv -m (v ′-v )

v =m v 0+v ′M +m =20×5+570+20

m/s ≈2.2 m/s 。 与木箱的初速度v 0方向相同。

答案:2.2 m/s 方向与木箱的初速度v 0相同

[提能练]

一、选择题

1.质量相等的三个小球a 、b 、c ,在光滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的A 、B 、C 三球发生碰撞,碰撞后a 继续沿原方向运动,b 静止,c 沿反方向弹回,则碰撞后A 、B 、C 三球中动量数值最大的是( )

A .A 球

B .B 球

C .C 球

D .不能确定

解析:选C 在三个小球发生碰撞的过程中,系统动量都是守恒的,根据动量守恒关系式mv 0=mv +Mv ′,整理可得Mv ′=mv 0-mv ,取初速度方向为正方向,可得出C 球的动量数值是最大的,C 正确。

2.如图所示,光滑半圆槽质量为M ,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球(质量为m )被细线吊着恰位于槽的边缘处,若将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,半圆槽的速度为( )

A .0

B .向左

C .向右

D .不能确定

解析:选A 把小球m 和半圆槽M 作为一个系统,因水平面光滑,故系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,当小球滑到另一边的最高点时,小球和半圆槽的速度都为零,故A 正确。

3.(2016·烟台高二检测)如图所示,质量为M 的小车静止在光滑的水平地面上,小车

上有n 个质量为m 的小球,现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度v 向右水平抛出,第一种方式是将n 个小球一起抛出;第二种方式是将小球一个接一个地抛出,比较这两种方式抛完小球后小车的最终速度( )

A .第一种较大

B .第二种较大

C .两种一样大

D .不能确定

解析:选C 抛球的过程动量守恒,第一种方式全部抛出,取向右为正方向,0=nmv -

Mv ′,得v ′=nmv M

;第二种方式是将小球一个接一个地抛出,每抛出一个小球列动量守恒方程,由数学归纳的思想可得v ′=nmv M

,C 正确。 4.如图所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一个人静止站在A 车上,两车静止,若这个人自A 车跳到B 车上,接着又跳回A 车,静止于A 车上,则A 车的速率( )

A .等于零

B .小于B 车的速率

C .大于B 车的速率

D .等于B 车的速率

解析:选B 两车和人组成的系统位于光滑的水平面上,因而该系统动量守恒,设人的质量为m 1,车的质量为m 2,A 、B 车的速率分别为v 1、v 2,则由动量守恒定律得(m 1+m 2)v 1-

m 2v 2=0,所以,有v 1=m 2m 1+m 2v 2,m 2m 1+m 2

<1,故v 1

A .4.0 J

B .6.0 J

C .3.0 J

D .20 J

解析:选C 设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为v ,铁块相对木板向右运动时,相对滑行的最大路程为L ,所受摩擦力大小为F f ,根据能量守恒定律得,铁块相对于木板向

右运动到最大路程时。12mv 20=F f L +12(M +m )v 2+E p ,铁块相对于木板运动的整个过程,12

mv 20=2F f L +12

(M +m )v 2,又根据系统动量守恒可知,mv 0=(M +m )v ,联立解得E p =3.0 J ,C 正确。 二、非选择题

6.光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ,质量分别为m A =3m ,m B =m C =m ,开始时B 、C 均静止,A 以初速度v 0向右运动,A 与B 碰撞后分开,B 又与C 发生碰撞并粘在一起,此后A 与B 间的距离保持不变。求B 与C 碰撞前B 的速度大小。

解析:设A 与B 碰撞后,A 的速度为v A ,B 与C 碰撞前B 的速度为v B ,B 与C 碰撞后粘在一起的速度为v ,由动量守恒定律得

对A 、B 木块:m A v 0=m A v A +m B v B

对B 、C 木块:m B v B =(m B +m C )v

由A 与B 间的距离保持不变可知

v A =v

联立以上各式解得v B =65

v 0 答案:65

v 0

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

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

验证动量守恒定律 由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单 位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。 在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m1?OP=m1?OM+m2?(O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1?OP=m1?OM+m2?ON,两个小球的直径也不需测量 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得小l车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面,米尺的零点与O 点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为______cm. (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:

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

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

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为: m 1OP=m 1 OM+m 2 ON,两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg,小车B的质量m 2 =0.20kg,由以上测量结果可得:碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G

高中物理动量守恒定律练习题及答案

高中物理动量守恒定律练习题及答案 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.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 从a 到b ,对P ,由动能定理得:221011111 -22 m 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 =

验证动量守恒定律实验报告及对应练习

(一)课本标准实验点拨 实验目的: 1 .验证小球碰撞前后动量守恒; 2 ?学会调整使用碰撞实验仪器,使其满足一维碰撞条件。 实验原理: 利用图的装置验证碰撞中的动量守恒,让小球从斜槽上滚下来,跟另一个小球发生碰撞,两球均做平抛运 动。由于下落高度相同,因而飞行时间相等,所以可以用它们平抛射程的大小代替其碰撞后的飞出速度。 实验器材:两个小球(r i _________ r2,m 1 _______ m 2)、斜槽、重锤线、白纸、复写纸、刻度尺、____________ 、_______ 实验步骤: ①按图安装好斜槽,注意使其末端__________________ ,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上 记下_______________________________ ; ②首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上___________________ 从静止滚下,重复数次,便可在复写 纸上打出多个点,____________________________________________________ ,则_________ 就是不发生碰撞时入射 小球的平均位置P点(图4-2); ③将被碰小球放在_________ 上,适当调节使得两小球相碰时处于__________________ ,使入射小球与被碰小球能 发生_______________ ; ④让入射小球由___________ 从静止开始滚下,重复数次,使两球相碰,按照步骤③的办法求出入球落地 点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N ; ⑤测出水平槽到落地点的竖直高度。 ⑥测出各球平抛的水平位移。 ⑦代入公式计算。 ⑧⑨ 思考一:上述实验步骤是否正确? 如完整,请直接写出验证公式: _____________________________________________ 如不正确,请指出并写出验证公式

最新物理动量守恒定律练习

最新物理动量守恒定律练习 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)4282 25 t 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:22011122 mgL 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:22 01211()(cos53)22 mv 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: 22 00311(cos53)22 mv 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:38 sin 532/5 y v v m s =?= 这时离体面的高度为:cos530.4h R R m =-?=

高中物理动量守恒定律基础练习题及解析

高中物理动量守恒定律基础练习题及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v 向右匀速运动.已知木箱的质量为m ,人与车的总质量为2m ,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞,反弹回来后被小明接住.求: (1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v 1的大小; (2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v 2的大小. 【答案】①2v ;②23 v 【解析】 试题分析:①取向左为正方向,由动量守恒定律有:0=2mv 1-mv 得12v v = ②小明接木箱的过程中动量守恒,有mv+2mv 1=(m+2m )v 2 解得223 v v = 考点:动量守恒定律 2.如图所示,质量为M =2kg 的小车静止在光滑的水平地面上,其AB 部分为半径R =0.3m 的光滑 1 4 圆孤,BC 部分水平粗糙,BC 长为L =0.6m 。一可看做质点的小物块从A 点由静止释放,滑到C 点刚好相对小车停止。已知小物块质量m =1kg ,取g =10m/s 2。求: (1)小物块与小车BC 部分间的动摩擦因数; (2)小物块从A 滑到C 的过程中,小车获得的最大速度。 【答案】(1)0.5(2)1m/s 【解析】 【详解】 解:(1) 小物块滑到C 点的过程中,系统水平方向动量守恒则有:()0M m v += 所以滑到C 点时小物块与小车速度都为0 由能量守恒得: mgR mgL μ= 解得:0.5R L μ= =

(2)小物块滑到B 位置时速度最大,设为1v ,此时小车获得的速度也最大,设为2v 由动量守恒得 :12mv Mv = 由能量守恒得 :221211 22 mgR mv Mv =+ 联立解得: 21/ v m s = 3.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】 试题分析:(1)设分离时A 、B 的速度分别为A v 、B v , 小滑块B 冲上斜面轨道过程中,由动能定理有:2 cos 1sin 2 B B B B m gh m gh m v θμθ+?= ① (3分) 代入已知数据解得:6/B v m s = ② (2分) (2)由动量守恒定律得:0()A B A A B B m m v m v m v +=+ ③ (3分) 解得:2/A v m s = (2分) 由能量守恒得: 222 0111()222 A B P A A B B m m v E m v m v ++=+ ④ (4分) 解得:0.6P E J = ⑤ (2分) 考点:本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律. 4.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

最新高考物理动量守恒定律基础练习题

最新高考物理动量守恒定律基础练习题 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在图所示足够长的光滑水平面上,用质量分别为3kg 和1kg 的甲、乙两滑块,将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态.乙的右侧有一挡板P .现将两滑块由静止释放,当弹簧恢复原长时,甲的速度大小为2m/s ,此时乙尚未与P 相撞. ①求弹簧恢复原长时乙的速度大小; ②若乙与挡板P 碰撞反弹后,不能再与弹簧发生碰撞.求挡板P 对乙的冲量的最大值. 【答案】v 乙=6m/s. I =8N 【解析】 【详解】 (1)当弹簧恢复原长时,设甲乙的速度分别为和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向左的方向为正方向,由动量守恒定律可得: 又知 联立以上方程可得 ,方向向右。 (2)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,则说明乙反弹的的速度最大为 由动量定理可得,挡板对乙滑块冲量的最大值为: 2.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】

动量守恒定律及其应用习题(附答案)

动量守恒定律及其应用习题(附答案) 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) 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. 有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死.假若兔子与树桩作用时间大约为s 2.0,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为()/102s m g = ( C ) A.s m /1 B.s m /5.1 C.s m /2 D.s m /5.2 3. 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,若质量较大的a 块速度方向仍沿原来的方向,则( CD ) A.质量较小的b 块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内,a 飞行的水平距离一定比b 的大 C.a 、b 两块一定同时落到水平地面a D.在炸裂过程中,a 、b 两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等 4. 两木块A 、B 质量之比为2∶1,在水平地面上滑行时与地面间的动摩擦因数相同,则A 、B 在开始滑行到停止运动的过程中,滑行的时间之比和距离之比( AD ) A.初动能相同时分别为1∶2和1∶2 B.初动能相同时分别为1∶2和1∶4 C.初动量相同时分别为1∶2和1∶2 D.初动量相同时分别为1∶2和1∶4 5. 在我们日常的体育课当中,体育老师讲解篮球的接触技巧时,经常这样模拟:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( D ) A.减小篮球的冲量 B.减小篮球的动量变化 C.增大篮球的动量变化 D.减小篮球的动量变化率 6.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 ?=?P B.m/s kg 3A ?-=?P ,m/s kg 3B ?=?P C.m/s kg 3A ?=?P ,m/s kg 3B ?-=?P D.m/s kg 10A ?-=?P ,m/s kg 10B ?=?P 7. 材料不同的两个长方体,上下粘结在一起组成一个滑块,静止在光滑的水平面上.质量为m 的子弹以速度0v 水平射入滑块,若射击上层,子弹的深度为d 1;若射击下层,子弹的深度为d 2,如图所示.已知d 1>d 2.这两种情况相比较( B ) A.子弹射入上层过程中,子弹对滑块做功较多 B.子弹射人上层过程中,滑块通过的距离较大 C.子弹射入下层过程中,滑块受到的冲量较大 D.子弹射入下层过程中,滑块的加速度较小 8. 如图所示,质量相同的两个小物体A 、B 处于同一高度。现使A 沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使B 无初速地自由下落,最后A 、B 都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中,A 、B 两物体( BD ) A.所受重力的冲量相同 B.所受重力做的功相同 C.所受合力的冲量相同 D.所受合力做的功相同

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 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:

物理动量守恒定律练习题

物理动量守恒定律练习题 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.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v 0=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:

验证动量守恒定律

验证动量守恒定律 一、目的:验证两小球碰撞中的动量守恒 二、器材 斜槽,两个大小相同而质量不等的小球,天平,刻度尺、重锤线、白纸、复写纸、圆规、游标卡尺 三、原理 大小相同,质量为m1和m2的两个小球相碰,若碰前m1运动,m2静止,根据系统动量守恒定律有:m1v1=m1v1′+m2v2′。 因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平飞行距离跟做平抛运动的初速度成正比。所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可以验证动量守恒定律。 由于v1、v1′、v2′均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间也相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在图中分别用OP、OM和O′N表示。因此只需验证:m1OP=m1OM+m2(ON-2r)即可。 四、步骤

1.在桌边固定斜槽(如图实8-1),使它的末端切线水平,并在它的末端挂上重锤线。在桌边的地板上铺上记录纸来记录小球的落地点,在纸上记下重锤线所指位置O点。 2.用天平测出入射球质量m1和被碰球质量m2。 3.用游标卡尺测出两球直径d(两球直径应相等),在纸上标出O′点,OO′=d。 4.不放被碰球m2,让m1从斜槽顶点A自由滚下,重复若干次记下落地点平均位置P。 5.把被碰球m2放在斜槽末端支柱上(如图实8-2),使两球处于同一高度,让m1从A点自由滚下与m2相碰,重复若干次,分别记下m1、m2落地点的平均位置M、N。 6.用刻度尺分别测出OP,OM,O′N,验证:是否成立。 五、数据记录及处理(略) 六、注意事项 1.入射球质量m1应大于被碰球质量m2。 2.两球发生正碰,碰后均做平抛运动,这要求通过调整支柱使两球等高。 3.入射球每一次都从同一高度无初速度释放。 4.在实验中,至少重复10次,用尽可能小的圆把各小球的落点分别圈在里面,以确定小球落点的平均位置,其目的是为了减小实验误差。思考与注意: (1)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么? ma> mb,保证碰后两球都向前方运动; (2)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对

(完整版)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。 4、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()()Mv M 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,并向南滑行了一段距离后停止。根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s 的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为: A 、小于10 m/s B 、大于10 m/s 小于20 m/s C 、大于20 m/s 小于30 m/s D 、大于30 m/s 小于40 m/s 3、质量相同的物体A 、B 静止在光滑的水平面上,用质量和水平速度相同的子弹a 、b 分别射击A 、B ,最终a 子弹留在A 物体内,b 子弹穿过B ,A 、B 速度大小分别为v A 和v B ,则: A 、v A >v B B 、v A <v B C 、v A =v B D 、条件不足,无法判定 4、质量为3m ,速度为v 的小车, 与质量为2m 的静止小车碰撞后连在一起运动,则两车碰撞后的总动量是 O P S Q F

动量守恒定律 练习题及答案

动量守恒定律 一、单选题(每题3分,共36分) 1.下列关于物体的动量和动能的说法,正确的是 ( ) A .物体的动量发生变化,其动能一定发生变化 B .物体的动能发生变化,其动量一定发生变化 C .若两个物体的动量相同,它们的动能也一定相同 D .两物体中动能大的物体,其动量也一定大 2.为了模拟宇宙大爆炸初期的情境,科学家们使用两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞.若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多地转化为其他形式的能,应该设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有 ( ) A .相同的速度 B .相同大小的动量 C .相同的动能 D .相同的质量 3.质量为M 的小车在光滑水平面上以速度v 向东行驶,一个质量为m 的小球从距地面H 高处自由落下,正好落入车中,此后小车的速度将 ( ) A .增大 B .减小 C .不变 D .先减小后增大 4.甲、乙两物体质量相同,以相同的初速度在粗糙的水平面上滑行,甲物体比乙物体先停下来,下面说法正确的是 ( ) A .滑行过程中,甲物体所受冲量大 B .滑行过程中,乙物体所受冲量大 C .滑行过程中,甲、乙两物体所受的冲量相同 D .无法比较 5.A 、B 两刚性球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是5kg·m /s ,B 球的动量是7kg·m /s ,当A 球追上B 球时发生碰撞,则碰撞后A 、B 两球的动量的可能值是 ( ) A .-4kg·m/s 、14kg·m/s B .3kg·m/s 、9kg·m/s C .-5kg·m/s 、17kg·m/s D .6kg·m /s 、6kg·m/s 6.质量为m 的钢球自高处落下,以速率1v 碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为2v .在碰撞过程中, 地面对钢球冲量的方向和大小为 ( ) A .向下,12()m v v - B .向下,12()m v v + C .向上,12()m v v - D .向上,12()m v v + 7.质量为m 的α粒子,其速度为0v ,与质量为3m 的静止碳核碰撞后沿着原来的路径被弹回,其速度为0/2v ,而碳 核获得的速度为 ( ) A .06v B .20v C .02v D .03 v 8.在光滑水平面上,动能为0E ,动量大小为0P 的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向 相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记作1E 、1P ,球2的动能和动量的大小分别记为2E 、2P ,则必有 ( ) ①1E <0E ②1P <0P ③2E >0E ④2P >0P A .①② B.①③④ C.①②④ D.②③ 9.质量为1.0kg 的小球从高20 m 处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.O m .小球与软垫接触的时间是1.0s ,在接触的时间内小球受到的合力的冲量大小为(空气阻力不计,g 取10m/s 2) ( ) A .10N·s B .20N·s C .30N·s D .40N·s 10.质量为2kg 的物体,速度由4m /s 变成 -6m/s ,则在此过程中,它所受到的合外力冲量是 ( ) A .-20N·s B.20N·s C .-4N·s D .-12N·s 11.竖直向上抛出一个物体.若不计阻力,取竖直向上为正,则该物体动量随时间变化的图线是 ( ) 12.一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆.关于子弹和沙袋组成的系统,下列说法中正确的是 ( ) A .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都守恒 B .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都不守恒 C .共同上摆阶段系统动量守恒,机械能不守恒 D .共同上摆阶段系统动量不守恒,机械能守恒 二、多选题(每题4分,共16分) 13.下列情况下系统动量守恒的是 ( )A .两球在光滑的水平面上相互碰撞 B .飞行的手榴弹在空中爆炸 C .大炮发射炮弹时,炮身和炮弹组成的系统 D .用肩部紧紧抵住步枪枪托射击,枪身和子弹组成的系统 14.两物体相互作用前后的总动量不变,则两物体组成的系统一定 ( ) A .不受外力作用 B .不受外力或所受合外力为零 C .每个物体动量改变量的值相同 D .每个物体动量改变量的值不同

相关文档
相关文档 最新文档