动量习题
【物理】物理动量定理练习题及答案
【物理】物理动量定理练习题及答案一、高考物理精讲专题动量定理1.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/s2)【答案】1.5xl03N;方向向上【解析】【详解】设运动员从人处下落,刚触网的速度为匕=,2ghi=8m/s运动员反弹到达高度生,,网时速度为v2=q2gh2=10m/s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(F-)得F=1.5xlO3N方向向上2. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的八点,距离八点5m的位置B处是一面墙,如图所示,物块以vo=9m/s的初速度从人点沿方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止.g取10m/s2.为质点)放在的木板左端,物块与木板间的动摩擦因数〃=0.4。
质量m°=0.005kg的子弹以速度%=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(子弹与物块作用时间极短),木板足够长,g取3B⑴求物块与地面间的动摩擦因数〃;(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F.【答案】(1)〃=0.32(2)F=130N【解析】试题分析:(1)对A到墙壁过程,运用动能定理得:代入数据解得:户032.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:Fat=mv—mv,代入数据解得:F=130N.3.如图所示,质量M=l.Okg的木板静止在光滑水平面上,质量m=0.495kg的物块(可视10m/s2。
求:(1)物块的最大速度VI:(2)木板的最大速度(3)物块在木板上滑动的时间t%m【答案】(l)3m/s;(2)lm/s:(3)0.5s o【解析】【详解】(1)子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度,取向右为正方向,根据子弹和物块组成的系统动量守恒得:movo=(m+m。
2024年新高考版物理专题七动量习题部分
2.(2022北京顺义期末,6)如图所示为大球和小球叠放在一起、在同一竖 直线上进行的超级碰撞实验,可以使小球弹起并上升到很大高度。将质 量为3m的大球(在下)、质量为m的小球(在上)叠放在一起,从距水平地面 高h处由静止释放,h远大于球的半径,不计空气阻力,重力加速度为g。假 设大球和地面、大球与小球的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短。下 列说法正确的是 ( ) A.两球一起下落过程中,小球对大球的弹力大小为mg B.大球与地面碰撞前的速度大小为 2gh C.大球与小球碰撞后,小球上升的高度仍为h D.若大球的质量远大于小球的质量,小球上升的最大高度为3h
3.(2018课标Ⅱ,15,6分)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡
蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面
产生的冲击力约为 ( )
A.10 N
B.102 N
C.103 N
D.104 N
答案 C
4.(2021湖南,2,4分)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应p -x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来 描述,称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线 运动,则对应的相轨迹可能是 ( )
2.(2022广西柳州柳江中学模拟,8)(多选)A、B两物体在光滑水平面上沿 同一直线运动,如图为发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断 ( )
A.A、B的质量比为3∶2 B.A、B作用前后总动量守恒 C.A、B作用前后总动量不守恒 D.A、B作用前后总动能不变 答案 ABD
3.(2022浙江杭州建人中学月考,5)如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于 O点。开始时砂袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击中砂袋后未穿出, 二者共同摆动。若弹丸质量为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽 略不计,弹丸击中砂袋后漏出的砂子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加 速度为g。下列说法中正确的是 ( ) A.弹丸打入砂袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变 B.弹丸打入砂袋过程中,弹丸对砂袋的冲量大小大于 砂袋对弹丸的冲量大小 C.弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为 mv02
高考物理《动量》综合复习练习题(含答案)
高考物理《动量》综合复习练习题(含答案)一、单选题1.上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加,光子能量增加后()A.频率减小B.波长减小C.动量减小D.速度减小2.为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m3)()A.0.15Pa B.0.54Pa C.1.5Pa D.5.4Pa3.下列关于动能、动量、冲量的说法中正确的是()A.若物体的动能发生了变化,则物体的加速度也发生了变化B.若物体的动能不变,则动量也不变C.若一个系统所受的合外力为零,则该系统内的物体受到的冲量也为零D.物体所受合力越大,它的动量变化就越快4.质量为1m和2m的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。
下列说法正确的是()A.碰撞前2m的速率大于1m的速率B.碰撞后2m的速率大于1m的速率C.碰撞后2m的动量大于1m的动量D.碰撞后2m的动能小于1m的动能5.如图所示,A、B两物体质量之比m A:m B=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同,A、B、C组成系统的动量不守恒C .若A 、B 所受的摩擦力大小相等,A 、B 、C 组成系统的动量守恒D .若A 、B 所受的摩擦力大小不相等,A 、B 、C 组成系统的动量不守恒6.三块相同的木块A 、B 、C ,自同一高度由静止开始下落,其中B 在开始下落时被一个水平飞来的子弹击中并嵌人其中,木块C 在下落一半高度时被水平飞来的一子弹击中并嵌人其中,若三个木块下落到地面的时间分别为A B C t t t 、、,则( )A .ABC t t t == B .A B C t t t =<C .A B C t t t <<D .A B C t t t <=7.“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。
选修一动量课后练习题
选修一动量课后练习题一、选择题A. 动能B. 速度C. 质量D. 时间A. 系统不受外力作用B. 系统内力远大于外力C. 系统内力做功D. 系统内力不做功3. 两个物体发生碰撞,下列哪种情况不可能发生?()A. 完全弹性碰撞B. 完全非弹性碰撞C. 两个物体碰撞后,动能增加D. 两个物体碰撞后,动能减小二、填空题1. 动量的表达式为________,其中p表示________,m表示________,v表示________。
2. 动能的表达式为________,其中K表示________,m表示________,v表示________。
3. 在________的情况下,系统的总动量保持不变。
三、计算题1. 一颗质量为m的子弹以v的速度射入质量为M的木块,并留在木块中,求碰撞后木块的速度。
2. 两个小球A和B的质量分别为m1和m2,速度分别为v1和v2。
它们发生完全弹性碰撞,求碰撞后A、B球的速度。
3. 一颗质量为m的物体从高度h自由下落,与地面发生完全非弹性碰撞,求碰撞后的反弹速度。
四、应用题1. 一辆质量为m的汽车以v的速度行驶,突然发现前方有障碍物,紧急刹车。
已知刹车过程中汽车的加速度为a,求汽车在停止前所行驶的距离。
2. 一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,已知其质量为m,轨道半径为r,地球质量为M。
求卫星的线速度和角速度。
3. 一颗质量为m的子弹以v的速度水平射入质量为M的静止木块,并留在木块中。
求木块在水平面上滑行的距离。
已知木块与地面间的动摩擦因数为μ。
五、判断题1. 在碰撞过程中,如果两个物体的质量相同,它们的速度交换,则这两个物体发生的是完全弹性碰撞。
()2. 动量守恒定律适用于所有类型的运动,包括直线运动和曲线运动。
()3. 两个物体发生碰撞后,如果它们的动能没有损失,那么这两个物体一定发生了完全弹性碰撞。
()六、简答题1. 简述动量守恒定律的内容。
2. 区分完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞。
物理动量练习题
物理动量练习题物理动量是描述物体运动状态的物理量,它与物体的质量和速度密切相关。
以下是一些物理动量练习题,通过解答这些题目,可以加深对物理动量概念的理解。
1. 一个质量为2kg的物体以6m/s的速度沿正方向运动,它的动量是多少?2. 一个质量为0.5kg的物体以8m/s的速度沿负方向运动,它的动量是多少?3. 在质量为3kg的物体上施加一个3m/s的速度改变,它获得的动量是多少?4. 一个速度为4m/s的质量为5kg的物体和一个速度为2m/s的质量为3kg的物体发生完全弹性碰撞,碰撞后两个物体的速度分别是多少?5. 一个速度为10m/s的质量为4kg的物体和一个速度为5m/s的质量为2kg的物体发生完全非弹性碰撞,碰撞后两个物体的速度是多少?6. 一个质量为6kg的物体以8m/s的速度向右运动,另一个质量为4kg的物体以12m/s的速度向左运动,它们发生完全非弹性碰撞后的速度是多少?7. 在一个封闭系统中,一个质量为2kg的物体以10m/s的速度运动,另一个质量为3kg的物体以5m/s的速度运动。
它们之间发生完全弹性碰撞后的速度是多少?8. 在一个封闭系统中,质量为10kg的物体以12m/s的速度向右运动,另一个质量为5kg的物体以8m/s的速度向左运动。
它们之间发生完全非弹性碰撞后的速度是多少?以上是一些基础的物理动量练习题,通过解答这些题目,可以巩固对物理动量概念的理解,并熟练运用动量守恒定律和碰撞定律来解决实际问题。
在解答题目时,可以使用动量的公式:动量(p)= 质量(m)×速度(v)。
重要提示:在计算过程中,应注意保持单位的一致性,比如质量的单位通常使用千克(kg),速度的单位使用米/秒(m/s)。
此外,根据动量守恒定律和碰撞定律,需要确定碰撞是完全弹性碰撞还是完全非弹性碰撞,以选择适当的计算方法。
通过这些练习题,相信你对于物理动量及其应用有了更深入的理解。
希望你能继续努力学习,掌握更多关于物理动量和其他物理知识的内容,以应对更复杂的问题和挑战。
动量练习题及答案详解
高一《动量》测试卷A 卷(夯实基础)一、选择题1.如图为马车模型,马车质量为m ,马的拉力为F 与水平方向成θ在拉力F 的作用下匀速前进了时间t ,在时间t 内拉力、重力、阻力对物体的冲量的大小分别为 ( )A.Ft 、0、Ftsin θB.Ftcos θ、0、Ftsin θC.Ft 、mgt 、Ftsin θD.Ft 、mgt 、Ftcos θ2.关于动量和冲量的下列说法中正确的是 ( )A.物体的末动量方向一定和它所受的总冲量方向相同B.物体所受合外力的冲量的方向一定和合外力的方向相同C.如果物体的初动量和末动量同向,那么这段时间内合外力的冲量一定和初动量同向D.如果物体的初动量和末动量反向,那么这段时间内合外力的冲量一定和末动量同向3.两只相同的鸡蛋,从同样的高度自由下落,第一次落在水泥地板上,鸡蛋被摔破了;第二次落在海绵垫子上,鸡蛋完好无损。
关于这一现象的原因,下列说法中正确的是( )A.鸡蛋和水泥地板的接触过程中动量变化较大,和海绵垫子接触过程中动量变化较小B.水泥地板对鸡蛋的冲量较大,海绵垫子对鸡蛋的冲量较小C.两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第一次鸡蛋动量变化率较大D.两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第二次鸡蛋动量变化率较大4.某人站在完全光滑的水平冰冻河面上,欲达到岸边,可以采取的方法是( )A.步行B.滑行C.挥动双臂;D.将衣服抛向岸的反方向5.一辆小车正在沿光滑水平面匀速运动,突然下起了大雨,雨水竖直下落,使小车内积下了一定深度的水。
雨停后,由于小车底部出现一个小孔,雨水渐渐从小孔中漏出。
关于小车的运动速度,下列说法中正确的是( )A.积水过程中小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度逐渐增大B.积水过程中小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度保持不变C.积水过程中小车的速度保持不变,漏水过程中小车的速度逐渐增大D.积水过程中和漏水过程中小车的速度都逐渐减小6. 如图所示是质量分别为m 1和m 2两物体碰撞前后的位移时间图象, 由图可知( ) A. 碰前两物体的速度的大小相等B. 质量m 1大于质量m 2C. 碰后两物体一起作匀速直线运动D. 碰前两物体动量大小相等, 方向相反7. 如图所示, 质量为m 的人, 站在质量为M 的车的一端, 相对于地面静止. 当车与地面间的摩擦可以不计时, 人由一端走到另一端的过程中( )A. 人在车上行走的平均速度越大而车在地上移动的距离越小B. 不管人以怎样的速度走到另一端, 车在地上移动的距离都一样C. 人在车上走时, 若人相对车突然停止, 则车沿与人行速度相反的方向作匀速直线运动D. 人在车上行走突然加速前进时, 则车也会突然加速运动8.一小型宇宙飞船在高空绕地球作匀速圆周运动, 如果飞船沿其速度相反的方向弹射出一个质量较大的物体, 则下列说法正确的是( )A. 飞船可按原轨道运行B. 物体可能按原轨道运行C. 物体运动的轨道半径无论怎样变化, 飞船运动的轨道半径一定增加 3s 2sD. 物体可能沿地球半径方向竖直下落9.两质量相同的小车A 和B ,置于光滑水平面上,一人站在A 车上,两车均静止。
(完整版)动量定理精选习题+答案
动量定理精选习题一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)1.如图所示,质量相等的五个物块在光滑水平面上,间隔一定距离排成一条直线.具有初动能E0的物块1向其它4个静止的物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开.最后5个物块粘成一个整体.这个整体的动能等于()A. E0B. 45E0 C. 15E0 D. 125E02.如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8ℎ,不计空气阻力.下列说法正确的是()A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒B. 小球离开小车后做竖直上抛运动C. 小球离开小车后做斜上抛运动D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6ℎ3.如图所示,半径为R、质量为M的14光滑圆槽置于光滑的水平地面上,一个质量为m的小木块从槽的顶端由静止滑下.则木块从槽口滑出时的速度大小为()A. √2gRB. √2gRMM+mC. √2gRmM+mD. √2gR(M−m)M4.如图所示,甲、乙两人各站在静止小车的左右两端,当他俩同时相向行走时,发现小车向右运动.下列说法不正确的是(车与地面之间无摩擦)()A. 乙的速度必定大于甲的速度B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C. 乙的动量必定大于甲的动量D. 甲、乙动量总和必定不为零5.质量为m的物体,沿半径为R的轨道以速率v做匀速圆周运动,如图所示,取v B方向为正方向,求物体由A至B过程所受的合外力在半周期内的冲量()A. 2mvB. −2mvC. mvD. −mv6.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s.当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是()A. v A′=5m/s,v B′=2m/sB. v A′=2m/s,v B′=4m/sC. v A′=−4m/s,v B′=7m/sD. v A′=7m/s,v B′=1.5m/s7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,甲同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,另外一位同学用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知甲同学的质量为m,则渔船的质量为( )A. m(L+d)d B. m(L−d)dC. mLdD. m(L+d)L二、多选题(本大题共3小题,共12.0分)8.如图所示,在质量为M(含支架)的小车中用轻绳悬挂一小球,小球的质量为m0,小车和小球以恒定速度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. 在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度分别为v1和v2,满足(M+m0)v=Mv1+mv2C. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度都变成u,满足Mv=(M+m)uD. 碰撞后小球摆到最高点时速度变为为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv29.一静止的铝原子原子核 1327Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发状态的硅原子核 1428Si,下列说法正确的是()A. 核反应方程为p+ 1327Al→ 1428SiB. 核反应方程过程中系统动量守恒C. 核反应过程中系统能量不守恒D. 核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和E. 硅原子核速度的数量级105m/s,方向与质子初速度方向一致10.如图所示,质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动.质量m=2kg的小球(视为质点)通过长L=0.75m的轻杆与滑块上的光特轴O连接,开始时滑块静止、轻杆处于水平状态.现给小球一个v0=3m/s的竖直向下的初速度,取g=10m/s2则()A. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.3mB. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块对在水平轨道上向右移动了0.5mC. 小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为0.27mD. 小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.54m三、计算题(本大题共10小题,共100.0分)11.如图所示,质量为5kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量为5kg,停在B的左端.质量为1kg的小球用长为0.45m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为0.2m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力.已知A、B间的动摩擦因数为0.1,为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,重力加速度g=10m/s2,求:(1)碰撞后瞬间物块A的速度大小为多少;(2)木板B至少多长;(3)从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能.12.如图所示,宽为L=0.1m的MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,B=1T.现有质量m=1kg的ab金属杆,电阻为R o,R o=R=1Ω,它以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd 绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其它电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,取g=10m/s2,求:(1)碰后瞬间cd绝缘杆的速度大小v2与ab金属杆速度大小v1;(2)碰后ab金属杆进入磁场瞬间受到的安培力大小F ab;(3)ab金属杆进入磁场运动全过程中,电路产生的焦耳热Q.13.如图所示,在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车,质量为M,圆弧半径为R,从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球,它刚好沿圆弧切线从A点落入小车,求(1)小球到达车底B点时小车的速度和此过程中小车的位移;(2)小球到达小车右边缘C点处,小球的速度.14.如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平v0,试求:向右射入木块,穿出木块时速度变为25①子弹穿出木块后,木块的速度大小;②子弹穿透木块的过程中产生的热量.15.在光滑水平面上静止有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,滑块CD上表面是光圆弧,他们紧靠在一起,如图所示.一个可视为质点的物块P,质量也为m,它从木板AB的右端滑的14以初速度v0滑上木板,过B点时速度为v0,然后又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高2点C处.若物体P与木板AB间的动摩擦因数为μ,求:(1)物块滑到B处时木板AB的速度v1的大小;(2)木板AB的长度L;(3)滑块CD最终速度v2的大小.16.质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m 的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大?(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?(3)平板车P的长度为多少?(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?17.如图所示,水平地面上竖直固定一个光滑的、半径R=0.45m的1圆弧轨道,A、B分别是圆弧的端点,4圆弧B点右侧是光滑的水平地面,地面上放着一块足够长的木板,木板的上表面与圆弧轨道的最低点B 等高,可视为质点的小滑块P1和P2的质量均为m=0.20kg,木板的质量M=4m,P1和P2与木板上表面的动摩擦因数分别为μ1=0.20和μ2=0.50,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力;开始时木板的左端紧靠着B,P2静止在木板的左端,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿圆弧轨道自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在木板的左端,取g=10m/s2.求:(1)P1通过圆弧轨道的最低点B时对轨道的压力;(2)P2在木板上滑动时,木板的加速度为多大?(3)已知木板长L=2m,请通过计算说明P2会从木板上掉下吗?如能掉下,求时间?如不能,求共速?18.如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?(2)平板车P的长度为多少?(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?19.如甲图所示,光滑导体轨道PMN和是两个完全一样轨道,是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成,圆弧轨道与水平轨道在M和点相切,两轨道并列平行放置,MN和位于同一水平面上,两轨道之间的距离为L,之间有一个阻值为R的电阻,开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的),是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,水平轨道MN离水平地面的高度为h,其截面图如乙所示。
(完整版)动量定理精选习题+答案
三、计算题(本大题共 10 小题,共 100.0 分)
M 在水平轨道上向右移动了 0.54 m
11. 如图所示,质量为 5kg 的木板 B 静止于光滑水平面上,物块 A 质量为 5kg,停在 B 的左端 .质量为 1kg
的小球用长为 0.45??的轻绳悬挂在固定点 O 上,将轻绳拉直至水平位置后, 由静止释放小球, 小球在最
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. 在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为
??1、 ??2 、 ?3?,满足 (?? + ??0 )??= ???1? +
???2? + ??0 ??3
B. 在此碰撞过程中, 小球的速度不变, 小车和木块的速度分别为 ?1?和 ?2?,满足 (?? + ??0)??= ???1?+ ???2?
4
B. 5 ??0
1
C. 5 ??0
1
D. 25 ??0
2. 如图所示,小车静止在光滑水平面上, AB 是小车内半圆弧轨道的水平直径,现 将一小球从距 A 点正上方 h 高处由静止释放,小球由 A 点沿切线方向经半圆轨 道后从 B 点冲出,在空中能上升的最大高度为 0.8? ,不计空气阻力 .下列说法正 确的是 ( )
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关于动量守恒定律练习题
关于动量守恒定律练习题一、选择题A. 系统不受外力作用B. 系统受到平衡力作用C. 系统内各物体间相互作用力为内力D. 系统内各物体间相互作用力为外力A. 动能B. 动量C. 重力势能D. 弹性势能3. 质量为m的物体以速度v与静止的质量为2m的物体发生完全非弹性碰撞,碰撞后两物体的共同速度为:A. v/3B. v/2C. 2v/3D. v二、填空题1. 动量守恒定律的内容是:在_________的情况下,系统的总动量_________。
2. 质量为m1的物体以速度v1与质量为m2的物体发生弹性碰撞,碰撞后两物体的速度分别为v1'和v2',则动量守恒定律表达式为:_________。
3. 在光滑水平面上,质量为m的物体受到一个恒力F作用,经过时间t后,物体的速度为_________。
三、计算题1. 质量为2kg的物体A以6m/s的速度向右运动,与质量为3kg的物体B发生完全非弹性碰撞,物体B初始静止。
求碰撞后两物体的共同速度。
2. 质量为1kg的物体以10m/s的速度沿光滑水平面向右运动,与质量为2kg的物体发生弹性碰撞,碰撞后第二个物体速度为8m/s。
求第一个物体碰撞后的速度。
3. 在光滑水平面上,质量为m1的物体以速度v1向右运动,质量为m2的物体以速度v2向左运动。
两物体发生完全非弹性碰撞后,求碰撞后两物体的共同速度。
四、应用题1. 一颗子弹以一定速度射入固定在光滑水平面上的木块中,子弹和木块一起运动。
求子弹射入木块后,子弹和木块的共同速度。
2. 在光滑水平面上,质量为m的物体A以速度v向右运动,与质量为2m的物体B发生弹性碰撞。
碰撞后,物体B的速度为v/2,求物体A碰撞后的速度。
3. 质量为m1和m2的两个物体分别以速度v1和v2在光滑水平面上相向而行,发生完全非弹性碰撞后,求碰撞后两物体的共同速度。
五、判断题1. 若一个系统受到的外力为零,则该系统的总动量一定守恒。
()2. 在弹性碰撞中,不仅系统的总动量守恒,而且系统的总动能也守恒。
《动量》练习题
《动量》练习题一.选择题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。
1. 如图6-1甲所示水平面AB段粗糙,BC段光滑,物块M从A点以初动量0p 向右沿直线AB运动,到达B时与静止在B处的另一物块N发生碰撞(设碰撞的时间极短),碰后N向右运动,M以02p 的动量反向弹回直至最终静止,以向右的方向为正,如图6-1乙所示图中哪幅图反映了物块M在整个过程中的运动情况?( ) 2..如6-2图所示,小球A 和小球B 质量相同,球B 置于光滑水平面上,当球A 从高为h 处由静止摆下,到达最低点时恰好与B 相撞,并粘合在一起继续摆动,它们能上升的最大高度是( )A.hB.h 21C.h 41D.h 81 3..质量为m 的A 球以水平速度v 与静止在光滑的水平面上的质量为3m 的B 球正碰,A 球的速度变为原来的1/2,则碰后B 球的速度是(以v 的方向为正方向).A. v ,B.─vC. 2vD. 2v 4.某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头走向船尾,设水的阻力不计,那么,在这段时间内人和船的运动情况是 ( )A.人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小与它们的质量成反比B.人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小一定相等C.不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反,大小与其质量成反比D.人走到船尾不再走动,船则停下来5.在光滑的水平面上动能为E 0、动量大小为p 0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反.将碰后球1的动能和动量的大小分别记为E 1、p 1,球2的动能和动量的大小分别记为E 2、p 2,则必有( )A.E 1<E 0B.p 1<p 0C.E 2>E 0D.p 2>p 06.为了模拟宇宙大爆炸初期的情景,科学家们使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 为其它形式的能,应该设法使这两个重离子在碰撞的瞬间具有 ( )A.相同的速率B.相同大小的动量图6-1甲图6-1乙图6-2C.相同的动能D.相同的质量7..如图6-3所示, 质量为m 的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧, 小车底板上有一质量为m 3的滑块, 滑块与小车、小车与地面的摩擦都不计。
1 动量 2 动量定理 习题 高中物理人教版选择性必修第一册
第一章动量守恒定律1动量2动量定理基础对点练考点一动量与动量的变化1.(2024年北京测试)历史上,物理学家笛卡儿主张以动量“mv”来量度运动的强弱,下列与动量有关的说法正确的是()A.动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同B.物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大C.两物体的动量相等,动能也一定相等D.物体的速度大,则物体的动量一定大2.质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下速度变为7 m/s,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为()A.5 kg·m/s,方向与原运动方向相反B.5 kg·m/s,方向与原运动方向相同C.2 kg·m/s,方向与原运动方向相反D.2 kg·m/s,方向与原运动方向相同3.下列有关冲量的说法中,正确的是()A.力越大冲量也越大B.作用时间越长冲量越大C.恒力F与t的乘积越大冲量越大D.物体不动,重力的冲量为零4.下列关于冲量、动量、动能的说法中正确的是()A.物体的动量增大2倍,其动能也增大2倍B.物体合外力的冲量不为零,其动量变化量和动能变化量一定不为零C.由冲量的定义式I=FΔt可知,冲量是矢量,冲量的方向一定与物体受力方向相同D.由动量的定义式p=m v可知,动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同5.如图,质量为m的物块原本静止在倾角为α的斜面上,后来,在与斜面夹角为θ的恒力拉动下向上运动,经过时间t,则在运动过程中()A .物块重力的冲量为0B .物块所受拉力的冲量为FtC .物块的动量一定增大D .物块受到合力的冲量为Ft cos θ6.(2024年蚌埠测试)下列说法中正确的是( )A .由F =Δm v Δt可知物体动量的变化率等于它受的合外力 B .冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量C .易碎品运输时要用柔软材料包装是为了减小冲量D .玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大7.(2024年济南期末)汽车在平直公路上刹车,若所受阻力恒定,则汽车刹车时间由下面哪个物理量决定( )A .动量B .动能C .初速度D .质量8.如图所示,小明在练习用头颠球.某次足球由静止自由下落80 cm ,被头部顶起后竖直上升的最大高度仍为80 cm.已知足球与头的作用时间为0.1 s ,足球的质量为0.4 kg ,重力加速度g 取10 m/s 2,不计空气阻力.则头对足球的平均作用力为( )A .16 NB .20 NC .32 ND .36 N9.(2024年梅州期末)如图所示,一实验小组进行“鸡蛋撞地球”实验,把一质量为50 g 鸡蛋用海绵紧紧包裹,使其从20 m 的高处自由落下,与水平面发生一次碰撞后速度减为0,碰撞时间为0.5 s ,碰撞过程视为匀减速直线运动,不考虑鸡蛋和地面的形变,忽略空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2.下列说法正确的是( )A.鸡蛋做自由下落运动时间为1 sB.鸡蛋在自由下落过程中重力的冲量大小为2 N·sC.匀减速直线运动过程中海绵对鸡蛋的平均作用力大小为2.5 ND.鸡蛋做匀减速直线运动过程的动量变化量方向竖直向下10.(2024年宿迁期末)踢毽子是我国传统的民间体育运动,如图是一个小孩在踢毽子,毽子近似沿竖直方向运动,空气阻力与速率成正比,毽子在空中运动过程中()A.动量变化量等于零B.动量变化率一直减小C.重力的冲量上升过程等于下降过程D.重力的冲量上升过程大于下降过程11.在粗糙的水平面上静止放置一个质量为1.5 kg 的物体,从t=0时刻开始受到水平向右拉力F的作用,从静止开始做直线运动,拉力F随时间t的变化如图所示,物体与地面的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)在0~6 s时间内拉力F的冲量;(2)物体在t=6 s时的速度大小.答案解析1、【答案】B【解析】根据Δp=p2-p1可知,动量变化的方向与初末动量的方向可能相同,可能相反,故A 错误;根据Δp =m Δv 可知,物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大,故B 正确;根据动量和动能的关系式E k =p 22m可知,两物体动量相等,动能不一定相等,故C 错误;根据p =m v 可知,物体的动量大小取决于速度和质量两个因素,故物体的速度大,动量不一定大,故D 错误.2、【答案】A 【解析】以原来的方向为正方向,由定义式Δp =m v ′-m v ,得Δp =(-7×0.5-3×0.5) kg·m/s =-5 kg·m/s ,负号表示Δp 的方向与原运动方向相反, A 正确.3、【答案】C 【解析】冲量等于力和时间的乘积,故冲量取决于力和时间的乘积,乘积越大,冲量越大,故C 正确,A 、B 、D 错误.4、【答案】D 【解析】物体的动量增大2倍,根据动量p =m v 可知,速度增大2倍,变为原来的3倍,动能E k =12m v 2,动能增大8倍,变为原来的9倍,A 错误;物体合外力的冲量不为零,其动量变化量一定不为零,但动能变化量可能为零,比如该过程速度方向改变,但是大小没变,则动能变化量为零,B 错误;由冲量的定义式I =F Δt 可知,冲量是矢量,冲量的方向一定与物体合外力方向相同,C 错误;由动量的定义式p =m v 可知,动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同,D 正确.5、【答案】B 【解析】根据冲量的定义知重力不为0,冲量也不为0,重力的冲量为I G =mgt ,A 错误;拉力的冲量为Ft ,B 正确;如果物块匀速运动,速度不变,动量不变,C 错误;根据动量定理,合外力的冲量等于物块动量变化,如果物块匀速运动,动量变化量为零,则合力的冲量为0,D 错误.6、【答案】A 【解析】根据动量定理得F Δt =Δp ,则合力F =Δp Δt,即合力等于动量的变化率,故A 正确;冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是矢量,故B 错误;易碎品运输时要用柔软材料包装是为了延长作用时间,减小作用力,冲量的大小一定,故C 错误;玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为玻璃杯与水泥地接触的过程,动量变化量一定,即冲量一定,作用时间较短,作用力较大,所以易碎,故D 错误.7、【答案】A 【解析】根据动量定理可知0-ft =-m v 0,所以t =m v 0f,刹车时间由动量决定.A 正确.8、【答案】D 【解析】取向上为正方向,根据v 2-0=2gh ,得足球落到头顶的速度v =-2gh =-2×10×0.8 m/s =-4 m/s ,足球反弹时的速度v ′=4 m/s ,根据动量定理(F -mg )t =m v ′-m v ,代入数据解得F =36 N ,故选D .9、【答案】C 【解析】根据题意,由h =12gt 2 可得,鸡蛋做自由下落运动的时间为t =2h g=2 s ,鸡蛋在自由下落过程中重力的冲量大小为I =mgt =0.05×10×2 N·s =1 N·s ,故A 、B 错误;根据题意,由公式v =gt 可得,鸡蛋落地瞬间的速度为v =20 m/s ,碰撞过程视为匀减速直线运动,可得碰撞过程的加速度大小为a =v Δt=40 m/s 2.由牛顿第二定律有F -mg =ma ,解得F =m (g +a )=2.5 N ,取向下为正方向,鸡蛋做匀减速直线运动过程的动量变化量为Δp =0-m v =-1 kg·m/s ,可知动量变化量方向与正方向相反,即竖直向上,故C 正确,D 错误.10、【答案】B 【解析】毽子上升的初速度为v 0,再次下落到原点时的速度为v ,设向下为正方向,则动量变化量Δp =m v -(-m v 0)=m v +m v 0,A 错误.动量变化率等于毽子受到的合外力,上升过程合外力为mg +k v ,则随速度减小,合外力变小;下降过程的合外力mg -k v ,则随速度增加,合外力减小,则动量变化率一直减小,B 正确.上升过程中mg +k v =ma 1,下降过程中mg -k v =ma 2,则a 1>a 2,根据h =12at 2可知上升的时间小于下降的时间,根据I =mgt 可知,重力的冲量上升过程小于下降过程,C 、D 错误.11、解:(1)力和时间的关系图像的面积为F 的冲量,0~6 s 内有I F =12×(3+9)×4 N·s +12×(6+9)×2 N·s =39 N·s , 方向向右.(2)在0~6 s 内摩擦力的冲量为I f =-12×(3+6)×2 N·s -6×4 N ·s =-33 N·s. 设t =6 s 物体时的速度为v ,由动量定理可知I 合=I F +I f =m v -0,解得v =4 m/s.。
高中物理动量练习题(含解析)
高中物理动量练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.高速运动的汽车在发生碰撞时,会弹出安全气囊来保护乘客的生命安全。
关于安全气囊的作用,下列说法正确的是()A.安全气囊能减少乘客受到的冲击力的大小,不能减少冲击力的冲量B.安全气囊能减少乘客受到的冲击力的冲量,不能减少冲击力的大小C.安全气囊既能减少乘客受到的冲击力的大小,也能减少冲击力的冲量D.安全气囊既不能减少乘客受到的冲击力的大小,也不能减少冲击力的冲量2.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg的小球以5.0 m/s的速度向前运动,与质量为3.0 kg的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是v木=1 m/s,则()A.v木=1 m/s这一假设是合理的,碰撞后球的速度为v球=-10 m/sB.v木=1 m/s这一假设是不合理的,因而这种情况不可能发生C.v木=1 m/s这一假设是合理的,碰撞后小球被弹回来D.v木=1 m/s这一假设是可能发生的,但由于题给条件不足,v球的大小不能确定3.判断下列说法不正确...的是()A.反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果B.只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析C.反冲运动的原理既适用于宏观物体,也适用于微观粒子D.在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行4.火箭利用喷出的气体进行加速,是利用了高速气体的哪种作用()A.产生的浮力B.向外的喷力C.反冲作用D.热作用5.如图所示,A、B是位于水平桌面上两个质量相等的小木块,离墙壁的距离分别为L 和L′,与桌面之间的滑动摩擦力分别为它们重力的Aμ和Bμ倍。
现给A一初速度,使之从桌面右端向左端运动。
设A、B之间,B与墙之间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块A最后不从桌面上掉下来,则A的初速度最大为()A .B .C .D .6.如图所示,排球比赛中运动员某次将飞来的排球从a 点水平击出,球击中b 点;另一次将飞来的相同排球从a 点的正下方且与b 点等高的c 点斜向上击出,也击中b 点,排球运动的最高点d 与a 点的高度相同。
动量和动能守恒定律综合练习题
动量和动能守恒定律综合练习题问题一一辆质量为500 kg的汽车以20 m/s的速度向东行驶。
如果汽车的速度由20 m/s变为15 m/s,请计算汽车的动量变化。
解答一根据动量守恒定律,系统内外的合力为零时动量守恒。
汽车的质量不变,因此动量的变化只与速度有关。
动量的计算公式为:动量 = 质量 ×速度初始动量 = 500 kg × 20 m/s = 10,000 kg·m/s最终动量 = 500 kg × 15 m/s = 7,500 kg·m/s汽车的动量变化为:最终动量 - 初始动量 = 7,500 kg·m/s - 10,000 kg·m/s = -2,500 kg·m/s问题二一个物体质量为2 kg,初速度为10 m/s,从高度10 m的平台上自由落下,求物体着地时的动能。
解答二根据动能守恒定律,当只有重力做功时,动能守恒。
物体自由落下时只有重力做功,将势能转化为动能。
物体的重力势能的计算公式为:重力势能 = 质量 ×重力加速度×高度重力加速度的近似值为9.8 m/s^2重力势能 = 2 kg × 9.8 m/s^2 × 10 m = 196 J当物体着地时,重力势能转化为动能,因此物体着地时的动能为196 J。
问题三一个质量为1 kg的物体以2 m/s的速度向东运动,一个质量为2 kg的物体以4 m/s的速度向西运动,它们发生碰撞,碰撞后两个物体的速度分别是多少?解答三根据动量守恒定律和动能守恒定律,可以解决这个问题。
根据动量守恒定律,碰撞前后整个系统的动量守恒,即两个物体的动量之和保持不变。
质量为1 kg的物体的初始动量 = 1 kg × 2 m/s = 2 kg·m/s质量为2 kg的物体的初始动量 = 2 kg × (-4 m/s) = -8 kg·m/s碰撞后两个物体的总动量 = 2 kg·m/s - 8 kg·m/s = -6 kg·m/s因为整个系统的动量守恒,所以两个物体的动量之和为-6 kg·m/s。
动量专项练习题
动量专项练习题动量是物体在运动过程中的基本物理量,它描述了物体运动的惯性和阻力特性。
在力学中,动量常常与质量、速度等相关联,通过计算与实验进行研究和探索。
以下是一些动量专项练习题,帮助读者更好地理解和应用动量的概念。
1. 问题一:一辆质量为1000 kg的汽车以10 m/s的速度向东行驶,在5 s内停下来。
求汽车的减速度和汽车变速所受的力的大小。
解答一:汽车的初速度(v1)= 10 m/s汽车的终速度(v2)= 0 m/s时间(Δt)= 5 s汽车的质量(m)= 1000 kg根据动量守恒定律,动量的变化等于所受合外力的作用,即Δp = F × Δt。
其中,Δp表示动量的变化,F表示所受合外力的大小,Δt表示时间的变化。
汽车的初动量(p1)= m × v1汽车的终动量(p2)= m × v2 = 0所以,Δp = p2 - p1 = 0 - m × v1 = -10000 kg·m/s根据Δp = F × Δt,可以求得所受合外力的大小:F = Δp / Δt = (-10000 kg·m/s) / (5 s) = -2000 N汽车的减速度(a)可用以下公式计算:a = -Δv / Δt = (v2 - v1) / Δt= (0 m/s - 10 m/s) / 5 s= -2 m/s²所以,汽车的减速度为2 m/s²,汽车变速所受的力的大小为2000 N。
2. 问题二:一个质量为0.1 kg的篮球以10 m/s的速度向上抛出,在达到最高点时速度减为0。
求篮球达到最高点时所受的合外力的大小和篮球在空中运动的时间。
解答二:篮球的初速度(v1)= 10 m/s篮球的终速度(v2)= 0 m/s篮球的质量(m)= 0.1 kg重力加速度(g)= 9.8 m/s²根据动量守恒定律,篮球在竖直方向上动量的变化等于所受合外力的作用。
【物理】物理动量定理练习题20篇
【物理】物理动量定理练习题2 0 篇一、高考物理精讲专题动量定理1. 质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t₁到达沙坑表面,又经过时间t₂停在沙坑里.求:(1)沙对小球的平均阻力F;(2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量1.【答案】(1) (2)mgt₁【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.(1)在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为ti+tz, 而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:mg(ti+t2)-Ft₂=0,解得:(2)仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t₁时间内只有重力的冲量,在t₂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:mgt₁-I=0,∴I=mgt₁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.2. 如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A 以vo=12m/s 的水平速度撞上静止的滑块B 并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A、B 的质量分别为m₁=0.5 kg、m₂=1.5kg。
求:①A 与B 撞击结束时的速度大小v;②在整个过程中,弹簧对A 、B 系统的冲量大小1。
【答案】①3m/s; ②12N·s【解析】【详解】①A 、B 碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向由动量守恒定律得m₁Vo=(m₁+m₂)v 代入数据解得v=3m/s②以向左为正方向, A 、B 与弹簧作用过程由动量定理得l=(m₁+m₂) (-v)-(m₁+m₂)v代入数据解得l=-12N ·s负号表示冲量方向向右。
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B 时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m=1600 kg 的试验车以速度v₁= 36 km/h 正面撞击固定试验台,经时间t₁= 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 的大小及F 的大小;(2)若试验车以速度v 撞击正前方另一质量m=1600 kg、速度v₂=18 km/h 同向行驶的汽车,经时间t₂=0. 16s 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)1。
动量知识练习题
动量知识练习题1. 问题描述:一个质量为2 kg的物体以速度4 m/s向右运动,另一个质量为3 kg的物体以速度8 m/s向左运动。
两物体碰撞后,他们的速度分别是多少?解答:根据动量守恒定律,碰撞前后的总动量保持不变。
即m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中,m1和m2分别是物体1和物体2的质量,v1和v2是碰撞前各自的速度,v1'和v2'是碰撞后各自的速度。
代入已知条件:2 kg × 4 m/s +3 kg × (-8 m/s) = 2 kg × v1' + 3 kg × v2'化简得:8 kg·m/s - 24 kg·m/s = 2 kg × v1' + 3 kg × v2'合并同类项:-16 kg·m/s = 2 kg × v1' + 3 kg × v2'由于碰撞后物体的速度方向相反(一个向左,一个向右),所以可以假设物体1的速度为v,物体2的速度为-v,即v1' = v,v2' = -v。
代入上式,得:-16 kg·m/s = 2 kg × v + 3 kg × (-v)化简得:-16 kg·m/s = -v kg × (2 kg + 3 kg)合并同类项:-16 kg·m/s = -v kg × 5 kg移项得:v = (-16 kg·m/s) / (-5 kg)计算得:v ≈ 3.2 m/s所以,碰撞后物体1的速度v1' ≈ 3.2 m/s,物体2的速度v2' ≈ -3.2 m/s。
2. 问题描述:一个火车以40 m/s的速度向东运动,质量为1 × 10^6 kg。
动量及动量定理习题
动量及动量定理习题1、以下各说法中不正确的选项是〔〕A.速度大的物体,它的动量一定也大B.动量大的物体,它的速度一定也大C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量也保持不变D.竖直上抛的物体经过空中同一点的动量相同。
2、在以下运动中,物体在任何相等时间内动量变化不相等的运动是〔〕A.匀变速直线运动B.平抛物体的运动C.匀速圆周运动D.自由落体3、质量为m,速度是v的小球与墙壁垂直相碰后以原速率返回,那么小球动量的变化为〔以原来速度方向为正方向〕〔〕A.0 B.mv C.2mv D.—2mv4、一物体沿x轴正方向运动,受到一个-5N﹒s的冲量的作用,那么该物体〔〕A.动量的大小一定减少B.初动量的方向与x轴反方向C.末动量的方向与x轴反方向D.动量变化的方向与x轴反方向5.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的选项是[ ]A.物体的动量等于物体所受的冲量B.物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小C.物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同D.物体的动量变化方向与物体的动量方向相同6.拳击手为避对手一击而向后避,主要是为了〔〕:a.减少冲击速度b.延长接触时间c.减少拳击的动量7:从五层楼约20米的地方掉下一个重克的易拉罐,砸到人的头上,那么它到达头顶的速度为多少?假设作用时间为秒,那么作用于人头上的力的大小为多少?〔取g=10m/s2〕8、质量为20g的小球,以20m/s水平速度与竖直墙碰撞后,仍以20m/s的水平速度反弹。
在这过程中,小球动量变化的大小为______。
9、质量为70kg的撑竿跳运发动,从高处落到海绵垫上,经时间1s停下.(1)求海绵垫对运发动的平均作用力;(2)假设身体与海绵垫的接触面积为,求身体所受平均压强;(3)如不用海绵垫,落在普通沙坑中运发动以的接触面积着地并历时后停下,求沙坑对运发动的平均作用力和运发动所受庄强.(取g=10m/s2)10、质量为10kg的铁锤,从某一高度处落下后与立在地面上的木桩相碰,碰前速度大小为10m/s,碰后静止在木桩上,假设铁锤与木桩的作用时间为,重力加速度取g=10m/s2。
动量课本习题
第八章动量课本习题A组1.质量相同的两个球A和B,从同一高度落下。
A落在泥地上,停止运动;B落在钢板上,向上弹起。
在以上碰撞中A所受泥地的冲量与B所受钢板的冲量相比,哪个大?2.两个质量不同而初动量相同的物体,在水平地面上由于摩擦力的作用而停止运动。
它们与地面的动摩擦因数相同,比较它们的滑行时间,则:A.质量大的物体滑行时间长B.质量小的物体滑行时间长C.滑行时间相同D.条件不足,无法判断。
3.甲、乙两球发生正碰,已经测出碰撞前的速度v1、v2和碰撞后的速度''21、vv,求两球的质量之比。
5.一辆质量为60kg的小车,以2m/s的速度在水平轨道上运动。
原来在车上的质量为40kg 的男孩,以相对地面为3m/s的水平速度从车后向小车运动相反方向跳下。
男孩跳下后小车的速度是多大?6.在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车用大锤敲打车的左端(如图),在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由。
7.在第二章练习八第4题中引用了一则新闻报道,说一名儿童从15层高的楼房摔下,被一名见义勇为的青年接住,你估计一下,小孩受到合力的冲量是多大?设小男孩与救命恩人之内他的速度变为零,他受到的合力的平均值又是多大?在通常情况下,4岁孩子的质量为14kg~16kg,每层楼的高度为~3.0m,g=10m/s2。
8.甲、乙两物体沿同一直线相向运动,甲物体的速度大小是6m/s,乙物体的速度大小是2m/s。
碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度的大小都是4m/s。
求甲、乙两物体的质量之比。
9.甲、乙两位同学静止在光滑冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去。
甲推乙前,他们的总动量为零。
甲推乙后,他们都有了动量,总动量还等于零吗?已知甲的质量为50kg,乙的质量为45kg,甲的速率与乙的速率之比是多大?10.一个质量m=10kg的物体,以v=10m/s的速度做直线运动,受到一个反向的作用力F,经过4s,速度变为反向2m/s,这个力有多大?11.质量是×106kg的列车在平直铁路上运行,受到一个不断增大的牵引力的作用,经过35s 的时间,速度由10m/s增大到24m/s。
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动量 动量定理练习题
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
1.如图所示,一恒力F 与水平方向夹角为θ,作用在置于光滑水平面上,质量
为m 的物体上,作用时间为t ,则力F 的冲量为( )
A .Ft
B .mgt
C .F cos θt
D .(mg-F sin θ)t
2.质量为m 的质点以速度υ绕半径R 的圆周轨道做匀速圆周运动,在半个
周期内动量的改变量大小为( )
A .0
B .mυ
C .2mυ
D .条件不足,无法确定
3.如图所示质量为m 的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去,经过时间t 1速度为
零后又下滑,经过时间t 2回到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总
冲量为( )
A .0
B .mg sin θ(t 1+ t 2)
C .mg sin θ(t 1- t 2)
D .mg (t 1+ t 2)
4.水平抛出的物体,不计空气阻力,则( )
A .在相等时间内,动量的变化相同
B .在任何时间内,动量的变化方向都在竖直方向
C .在任何时间内,动量对时间的变化率相同
D .在刚抛出的瞬间,动量对时间的变化率为零
5.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。
若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ,进
入 泥潭直到停止的过程称为Ⅱ,则( )
A .过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
B .过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小
C .过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小
D .过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量
6.甲、乙两物体质量相等。
并排静止在光滑水平面上。
现用一水平外力F 推动甲物体。
同时在F
的相同方向给物体乙一个瞬时冲量I ,使两物体开始运动。
当两物体重新相遇时( )
A .甲的动量为I
B .甲的动量为2I
C .所经历的时间为F I
D .所经历的时间为F
I 2 7.质量为1kg 的物体从离地面5m 高处自由下落。
与地面碰撞后。
上升的最大高度为3.2m ,设球与
地面作用时间为0.2s ,则小球对地面的平均冲力为(g =10m/s 2) ( )
A .90N
B .80N
C .110N
D .100N
8.把一个乒乓球竖直向上抛出,若空气阻力大小不变,则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛
出点的过程相比较( )
A .重力在上升过程的冲量大
B .合外力在上升过程的冲量大
C .重力冲量在两过程中的方向相反
D .空气阻力冲量在两过程中的方向相反
F θ θ
二、解答题。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
有数值计算的题,答案中必须
明确写出数值和单位。
9.木块和铁块的质量分别为m和M,用线连接起来放在水中,木块的密度小于水的密度。
放手后一起以加速度a加速下降,经时间t1后线断了,再经时间t2,木块速度为零,当木块速度为零时,铁块速度为多少?
10.有一宇宙飞船,它的正面面积为S=0.98m2,以υ=2×103m/s的速度飞入宇宙微粒尘区,尘区每1m3空间有一个微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4g,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒尘与飞船碰撞后附着于飞船上)
11.列车沿水平轨道匀速前进,列车的总质量为M,在车尾,有一节质量为m的车厢脱钩,当列车司机发现时,列车已行驶了离脱钩的时间t,司机立即关闭发动机,如果列车所受到的阻力与其重力成正比,且关闭发动机前,机车的牵引力恒定,求当列车两部分都停止运动时,机车比末节车厢多运动了多长时间?
12.在水平面上有两个物体A和B,质量分别为m A=2kg,m B=1kg,A与B相距s=9.5m,A以υA=10m/s 的初速度向静止的B运动,与B发生碰撞后分开仍沿原来方向运动。
已知A从开始到碰后停止共运动了6s钟,问碰后B运动多少时间停止?(已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,g=10m/s2)
13.皮球从某高度落到水平地板上,每弹跳一次上升的高度总等于前一次的0.64倍,且每次球与地面接触时间相等,空气阻力不计,与地面碰撞时,皮球重力可忽略。
⑴相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少?
⑵若用手拍这个球,保持在0.8m的高度上下跳动,则每次应给球施加的冲量大小为多少?已知
球的质量m=0.5kg,g=10m/s2。
动量 动量定理练习题 参考答案
1.A 2.C 3.D 4.ABC (动量的变化t mg m p ∆=∆=∆υ; g 的方向是竖直向下的,物体动量变化竖直向下;动量的变化率为mg t
m t p =∆∆=∆∆υ)
5.AC (在过程Ⅰ中,钢珠仅受重力的作用,钢球由静止开始自由下落,钢珠的末动量就是钢球动量的改变量。
由动量定理可知它等于钢珠所受到的合外力的冲量,这个冲量就是重力的冲量。
钢珠从开始下落直到它陷入泥潭后静止的全过程(即包括过程Ⅰ和过程Ⅱ),它动量的改变量为零,合外力的冲量为零,即全过程重力冲量的大小等于在泥潭中所受到阻力冲量的大小) 6.BD (两物位移相同,
t m I t m F =⋅221,F I t 2=,甲动量为I 甲=Ft =2I ) 7.D (物体落地的速度为10211==gh υm/s ,反弹的速度为8222==gh υm/s ,以向上为正方向物体与地面接触过
程中动量的改变为Δp =1×8-1×(-10)=18kgm/s ,由动量定理有(N -mg ) Δt =Δp ,代入数据后得N =100N )
8.BD (匀减速运动的末速度为零,可看作初速度为零匀加速运动的反演,上升过程中加速度大于下降过程中加速度,在位移相同情况下,加速度大, 由22
1at s =可知时间短。
由公式as 2=υ可知,上升初速度大于下降末速度,即上
升过程中动量的改变量大于下降过程动量的的改变量。
重力方向始终不变,阻力方向上升时向下,下降时向上,力的冲量方向总是与力的方向一致)
9.木块和铁块一起以加速度a 下降,当线断后,木块作匀减速运动,而铁块作匀加速运动,木块的加速度为a 1,方向向上;铁块的加速度为a 2,方向向下,利用木块分段运动中的速度特点可求得a 与a 1的关系,再利用铁块和木块一起运动和已求出的a 1与a 的关系,求出a 2与a 的关系。
若把木块和铁块作为一个整体来看,它们所受的合外力为(M +m )a ,在这个力的作用下,运动的总时间为(t 1+t 1),在这段时间内的木块的末速度为零,也就是说这个力在这段时间内的冲量就等于铁块的动量。
即 (M +m )a (t 1+t 1) =Mυ M
t t a m M )()(21++=υ
10.微粒尘由静止至随飞船一起运动,微粒的动量增加量是由飞船对小粒的作用效果,由动量定理有Ft =nmυ 其中V t S n υ=,所以,N ====78.02υυυSm Vt
t Sm t nm F
11.列车匀速运动,机车牵引力F =kMg ,对列车脱钩后的两部分应用动量定理kMg t -k (M -m )g (t m +Δt )=0-(M -m )υ,-kmgt m =0-mυ,两式相比化简得)())((m M t t t m M Mt m m --=∆+-- 解得t m M M t -=∆
另解:列车多运动时间Δt ,是在脱钩后牵引力冲量kMg t 作用的原因,致使阻力的冲量增大,这两部分冲量大小相等,方向相反,由动量定理有kMg t -k (M -m )g Δt =0 解得t m M M
t -=∆
12.设A 运动时间为t 2,而B 与A 相碰开始运动时间为t 1,以A 、B 组成系统为研究对象,由动量定理有以下关系式-f A t 2- f B t 1=0-m A υA ,B A A A f t f m t 21-=υ,f A =μm A g ,- f B t 1=μm B g 218s A A A B m m gt t m g υμμ-==
13.⑴皮球原高度为H ,与地面碰第一次前瞬时速度为gH 20=υ,碰后的速度为第二次碰前瞬时速度和第二次碰后
瞬时速度关系为υ2=0.8υ1=0.82υ0。
设两次碰撞中地板对球的平均冲力分别为F 1、F 2,选向上为正方向,由动量定理有F 1t =mυ1-(-mυ0)=1.8 mυ0,F 2t =mυ2-(-mυ1)=1.8 mυ1=1.44 mυ0, F 1:F 2=5:4 ⑵球跳起上升高度H g g H 64.0264.022021==='υυ,欲使球跳起0.8m ,应使下落高度为00.8 1.25m 0.640.64
h h ===,球由
1.25m 落到0.8m 处具有速度为02()3m/s g h h υ=-=,则应在0.8m 处给球的冲量为I =mυ=1.5N·s。