黑龙江省大庆市喇中材料——高中物理考题精选(108)——动量

高中物理考题精选（108）——动量1、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．无法判定动量、机械能是否守恒答案解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上所受外力之和为零，所以动量守恒．机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒．故选项C正确，A、B、D错误．答案：C2、如图所示，竖直固定轨道abcd段光滑，长L＝1.0 m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧．小球A和B紧靠在一起静止于e处，B的质量是A 的4倍．两小球在内力作用下突然分离，A分离后始终沿轨道向左运动，与de段的动摩擦因数μ＝0.2，到b点时轨道对A的支持力等于A所受重力的，B 分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离s＝0.4 m，平台高h＝0.8 m，取g＝10 m/s2，求：；(1)AB分离时B的速度大小vB(2)A到达d点时的速度大小v；d(3)圆弧abc的半径R.答案解析：(1)B分离后做平抛运动，由平抛运动规律可知h＝gt2，vB＝代入数据得：vB＝1 m/s.(2)A、B分离时，由动量守恒定律得mA ve＝mBvB，A球由e到d根据动能定理得：－μmA gL＝mAvd2－mAve2，代入数据得：vd＝2 m/s.(3)A球由d到b根据机械能守恒定律得mA gR＋mAvb2＝mAvd2，A球在b由牛顿第二定律得：mA g－mAg＝，代入数据得：R＝0.5 m.答案：(1)1 m/s (2)2 m/s (3)0.5 m3、在电场强度为E的匀强电场中，有一条与电场线平行的直线，如图中虚线所示．直线上有两个静止的小球A和B(均可视为质点)，两小球的质量均为m，A球带电量为＋q，B球不带电．开始时两球相距L，在电场力的作用下，A球开始沿直线运动，并与B球发生正对碰撞，碰撞中A、B两球的总动能无损失．设每次碰撞后A、B两球速度互换，碰撞时，A、B两球间无电荷转移，且不考虑重力及两球间的万有引力，不计碰撞时间， A球与B球发生第一次碰撞所需时间 (2)再经过时间A球与B球发生第二次碰撞。

答案； 24、一质量为0.5 kg的小球A以2.0 m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1 kg的另一大小相等的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2 m/s的速度反弹．则B球获得的速度大小为 1.1 m/s答案 1.1m/s5、在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A 和B ，两者相距为d 。

现给A 一初速度，使A 与B 发生弹性正碰，碰撞时间极短。

当两木块都停止运动后，相距仍然为d 。

已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B 的质量为A 的2倍，重力加速度大小为g 。

求A 的初速度的大小。

答案 解析：设在发生碰撞前的瞬间，木块A 的速度大小为v ；在碰撞后的瞬间，A 和B 的速度分别为v 1和v 2。

在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得mv 2＝mv ＋(2m)v ①mv ＝mv 1＋(2m)v 2 ②式中，以碰撞前木块A 的速度方向为正。

由①②式得v 1＝－ ③设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2，由动能定理得μmgd 1＝mv④μ(2m)gd 2＝(2m)v ⑤按题意有d ＝d 1＋d 2 ⑥设A 的初速度大小为v 0，由动能定理得μmgd ＝mv －mv 2 ⑦联立②至⑦式，得v 0＝ ⑧答案：6、质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为________。

A. B.Ek C.EkD.Ek答案 B 设另一块动能为Ek1，则另一块动量p＝，炮弹在空中爆炸，动量守恒，＝－，解得Ek1＝Ek，选项B正确。

7、如图所示，在水平地面上有质量为m的A物块和质量为2m的B物块并排靠在一起，两物块与地面间的动摩擦因数均为μ，两物块间用长为l的柔软轻绳相连接（图中未画出）．现有大小为F＝2μmg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块A，绳子绷紧时，绳子不会断裂也不会伸长，且绷紧时间极短．试求： (1)绳子绷紧前瞬间，A物块的速度大小．(2)整个过程中B物块运动的时间．答案解析：(1)设绳子绷紧前瞬间，A物块的速度为拉动A物块的过程运用动能定理有：………（2分）解得：………（1分）(2)设绳子绷紧后瞬间，两物块的速度为绳子绷直时，根据动量守恒定律有：………（2分）解得：………（1分）此后两个物体一起匀减速运动，直至静止．设整个过程中B物块运动的时间为t根据动量定理有：………（2分）解得：………（1分）8、如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。

已知=5.0m，s=0.9m，A、B质量相等且m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数µ=0.45，桌面高h=0.45m。

不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。

求：（1）A、B一起平抛的初速度v；（2）小物块A的初速度v。

答案解析（1）两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t，根据平抛运动规律有：竖直方向有：，水平方向有：联立解得：（2）A、B碰撞过程，取向右方向为正方向，以AB整体为研究对象，由动量守恒定律得：则得：/5 A在桌面上滑行过程，由动能定理得： v0联立得：9、如图所示，一质量为2m的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出．重力加速度为g.求：(1)此过程中系统损失的机械能；(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．答案10、如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M=20kg. 从水枪中喷的水柱，横截面积为S=10cm2，速度为v=10m/s，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3. 若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁淌入小车中.(1) 求当有质量为m=5kg的水进入小车时，小车的速度大小；(2) 若将小车固定在水平面上，且水冲击到小车前壁后速度立即变为零，求水对小车的冲击力大小。

答案11、在光滑的水平面上，一质量为m=0.1kg的小球A，以8 m/s的初速度向A=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。

碰后小球B滑向与水右运动，与质量为mB平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。

g=10m/s2。

求：(1) 碰撞后小球B的速度大小；(2) 小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。

答案(1)小球B恰好能通过圆形轨道最高点，有（1分）解得m/s 方向向左（1分）小球B从轨道最低点C运动到最高点D的过程中机械能守恒有（1分）联立①②解得 m/s （1分）(2)设向右为正方向，合外力对小球B的冲量为=－（）N•s，方向向左（2分）(3)碰撞过程中动量守恒，有水平面光滑所以式中解得－2 m/s，（2分）碰撞过程中损失的机械能为= 0.5 J （3分）12、如图所示，质量mA =2 kg木块A静止在光滑水平面上.一质量mB= 1 kg的木块B以初速度v=8 m/s向右运动，与A碰撞后均向右运动.木块A 向右运动与挡板碰撞反弹（与挡板碰撞无机械能损失)，后与B发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度分别为vA =1 m/s、vB=2 m/s.求：（1）第一次A、B碰撞过程中A对B的冲量；（2）第二次A、B碰撞过程中A对B做的功.答案(1) 取v方向为正方向 (1分)m B v= mBv2+ mAv1(2分)-mA v1+ mBv2= -mAvA- mBvB(2分)解得：v1=3m/s v2=2m/s (2分)由 I= mBv2- mBv(2分)得I=-6Kg.m/s (1分)（2）由W= mB vB2/2- mBv22/2 (2分) 得W=0 (1分) 13、如图所示，质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上，质量为2m的子弹以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为5v/8，设木块对子弹的阻力始终保持不变．求子弹穿透木块的过程中，木块滑行的距离s.答案2mv0=2m×5v0/8+3m v1(2分)2m v02/2-2m（5v/8）2/2-3m v12/2=fL (2分)fs=3m v12/2 (2分) s=2L/11 (3分)14、如图（甲）所示，竖直轻弹簧下端与物块A相连，上端与物块B相连，放置在水平地面上。

物块C在物块B正上方某处自由落下，与B碰撞后粘合在一起。

在A的正下方放置一个压力传感器，以测量A对地面的压力；在C正上方设置一个速度传感器，以测量C下落的速度。

通过它们得到如图（乙）所示的N-t和v-t图线，图中v1、v2和N为已知量。

还已知A 、B 、C的质量相等，重力加速度为g ，不计空气阻力，试求：（1）每个物块的质量；（2）t1到t2过程BC粘合体的动能变化；（3）比较t1和t4时刻弹簧的弹性势能大小，并求出弹簧的弹性系数。

答案解：（1）由N-t图象可知，在0~t1阶段N= 2mg ……（2分）得……………………（1分）（2）对C和B的碰撞瞬间，有mv1 = (m + m)v3……（2分）得……………………（1分）t 1到t2过程BC粘合体的动能变化………（2分）解以上诸式得………………（1分）（3）设弹簧的弹性系数为k ，在t1时刻隔离B（C未碰B时）分析得弹簧压缩量为x1=……………（1分）在t4时刻隔离A分析，得弹簧伸长量为x4=……（1分）由于x1 = x4，故t1和t4时刻弹簧的弹性势能相等。

………（2分）对t1到t4过程，CB粘合体的位移h = x1+ x4=…………（2分）对该过程应用功能关系，有…………（2分）解以上诸式得…………………（1分）15、如图所示，质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块，它与车之间的动摩擦因数为0.5。

开始时，车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动，铁块以速度6m/s向右运动。

（g=10m/s2）求：（1）小车与铁块共同运动的速度。

（2）小车至少多长，铁块才不会从小车上掉下去。

（3）系统产生的内能是多少？答案（1）m与M所受合外力为零，故其动量守恒，取向左为正方向，则有：20×6－l0×6=（20+l0）V共V共=2m/s，方向向左 3分（2）对小车用动能定理有车→地=对木块用动能定理：有木→地=而X车→地+X木→地=L车长4分50L=540－60 L=9.6m 2分（3）3分16、质量相等的A、B两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7k g·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）A. PA ′=6kg•m/s，PB′=6kg•m/s B. PA′=3kg•m/s，PB′=9kg•m/sC. PA ′=－2kg•m/s，PB′=14kg•m/s D. PA′=－4kg•m/s，PB′=17kg•m/s答案 A17、质量为M的快艇携带一颗质量为m的鱼雷，两者一起以速度v向前运动．快艇沿前进方向发射鱼雷后，速度减为原来的，不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为（）A．v B．v C．v D．v答案 A18、如图所示，两个完全相同的可视为质点的物块A和B，质量均为M，靠在一起静止在水平面上但不粘连。