高二动量综合题
高二物理动量定理试题答案及解析
高二物理动量定理试题答案及解析1.对下列物理现象的解释,正确的是()A.击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻B.跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量C.易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间,减小作用力D.在车内推车推不动,是因为合外力冲量为零【答案】 CD【解析】试题分析: 用橡皮锤敲打钉子将其钉进木头里,力的作用时间长,作用力小,所以击钉时,不用橡皮锤,故A错误;跳远运动员跳在沙坑里,延长了力的作用时间,减小作用力,不是减少冲量,故B错误;搬运玻璃等易碎物品时,在箱子里放些刨花、泡沫塑料等,延长了力的作用时间,减小作用力;故C正确;在车内推车推不动,因为车受合外力为零,所以合外力冲量为零,故D正确。
【考点】动量定理2.如图所示,两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点.线长L.若将A由图示位置静止释放,则B球被碰后第一次速度为零时的高度不可能是 ( )A.L/2 B.L/4 C.L/8 D.L/10【答案】D【解析】小球A从释放到最低点,由动能定理可知:,解得:.若A与B发生完全弹性碰撞,由能量守恒定律和动量守恒定律可知两者交换速度,即,B上升过程中由动能定理可知:,解得:;若A与B发生完全非弹性碰撞即AB粘在一起,由动量守恒定律可知:,解得:,在AB上升过程中,由动能定理可知:,解得:,所以B球上升的高度,故选项D错误.【考点】考查动量守恒定律和动能定理在碰撞中的应用,关键在于根据两球碰撞的可能情况解出高度的范围.3.如图所示,质量为2kg的物体A静止在光滑的水平面上,与水平方向成30º角的恒力F=3N作用于该物体,历时10s,则:()A.力的冲量大小为零B.力F对物体的冲量大小为30NsC.力F对物体的冲量大小为15NsD.物体动量的变化量为15Ns【答案】BD【解析】根据公式可得力F对物体的冲量大小为30Ns,AC错误,B正确;物体的动量变化为,故D正确故选BD【考点】考查了动量定理的应用点评:冲量就是力对物体的大小和时间的乘积,与物体运动方向有关。
动量定理练习高二
动量定理练习一、判断题1.两物体的动量相等,动能也一定相等。
( )2.动量变化的大小,不可能等于初、末态动量大小之和。
( )3.物体的动量变化等于某个力的冲量。
( )4.物体沿水平面运动,重力不做功,重力的冲量也等于零。
( )5.物体的动量越大,则物体的惯性就越大。
( )二、选择题1.下列说法正确的是( )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,物体的动量就保持不变D .物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大2.质量为5 kg 的小球以5 m/s 的速度竖直落到地板上,随后以3 m/s 的速度反向弹回,若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为( )A .10 kg·m/sB .-10 kg·m/sC .40 kg·m/sD .-40 kg·m/s3.(多选)在光滑水平面上,原来静止的物体在水平恒力F 的作用下,经过时间t ,通过位移l 后,动量变为p ,动能变为E k ,以下说法正确的是( )A .在F 作用下,这个物体若经过位移2l ,其动量将等于2pB .在F 作用下,这个物体若经过时间2t ,其动量将等于2pC .在F 作用下,这个物体若经过时间4t ,其动能将等于2E kD .在F 作用下,这个物体若经过位移2l ,其动能将等于2E k4.体操运动员在落地时总要屈腿,这样做可以( )A .减小地面对人的冲量B .减小地面对人的撞击力C .减小人的动量变化量D .减小人的动能变化量5. 如图所示,质量为m 的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动,经过时间t 1,速度为零并又开始下滑,经过时间t 2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F f 。
在整个运动过程中,下列说法正确的是( )A .重力对滑块的总冲量为mg (t 1+t 2)sin θB .支持力对滑块的总冲量为mg (t 1+t 2)cos θC .合外力的冲量为0D .摩擦力的总冲量为F f (t 1+t 2)6. 如图所示,在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A 、B ,质量分别为m 1和m 2,今有一子弹水平穿过两木块,设子弹穿过木块A 、B 的时间分别为t 1和t 2,木块对子弹的阻力恒为f ,则子弹穿过两木块后,木块A 、B 的速度大小分别是( )A.ft 1m 1 ft 1m 1+m 2B.ft 1m 1+m 2 ft 1m 1+m 2+ft 2m 2C.ft 1m 1 f (t 1+t 2)m 1+m 2D.f (t 1+t 2)m 1f (t 1+t 2)m 1+m 2 7. 下列解释中正确的是( )A .跳高时,在落地处垫海绵是为了减小冲量B .在码头上装橡皮轮胎,是为了减小渡船靠岸过程受到的冲量C .动量相同的两个物体受相同的制动力作用,质量小的先停下来D .人从越高的地方跳下,落地时越危险,是因为落地时人受到的冲量越大8. 有一宇宙飞船,它的正面面积S=2 m2,以v=3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区。
高二物理动量守恒定律试题答案及解析
高二物理动量守恒定律试题答案及解析1.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时()A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大【答案】C【解析】水平面光滑,把两个人和小车看做糸统,在水平方向不受外力,糸统动量守恒。
若小车不动,A、B两个动量相等,由于不知道两个质量大小,所以不能确定两个的速度,A不对。
若小车向左运动,A、B总动量向右,所以A动量大于B动量,故C正确。
若小车向右运动,A、B总动量向左,B动量大于A动量,D错。
【考点】动量守恒2.如图所示,在光滑水平面上,有一质量为M="3" kg的薄板和质量为m="1" kg的物块.都以v="4" m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4 m/s时,物块的运动情况是( )A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动都可能【答案】A【解析】开始阶段,m向右减速,M向左减速,根据系统的动量守恒定律得:当m的速度为零时,.规定向右为正方向,根据动量守恒定律得:,代入解得:设此时M的速度为v1.此后m将向右加速,M继续向左减速;当两者速度达到相同时,设共同速度为.规定向右为正方向,由动量守恒定律得:,代入解得:.两者相对静止后,一起向右做匀速直线运动.由此可知当M的速度为时,m处于向右加速过程中.故A正确.【考点】考查了动量守恒定律的应用3.如图所示,质量为m的铅弹以大小为初速度射入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中并与车相对静止,砂车与水平地面间的摩擦可以忽略.求:(1)弹和砂车的共同速度;(2)弹和砂车获得共同速度后,砂车底部出现一小孔,砂子从小孔中流出,当漏出质量为的砂子时砂车的速度【答案】(1) (2)【解析】:(1)以铅球、砂车为系统,水平方向动量守恒,,得球和砂车的共同速度.(2)球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统水平方向动量也守恒,设当漏出质量为的砂子时砂车的速度为,砂子漏出后做平抛运动,水平方向的速度仍为,由,得.【考点】考查了动量守恒定律的应用4.(6分)如图所示,木板A质量mA =1 kg,足够长的木板B质量mB=4 kg,质量为mC=1kg的木块C置于木板B上,水平面光滑, B、C之间有摩擦,开始时B、C均静止,现使A以v=12 m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4 m/s速度弹回. 求:(1)B运动过程中的最大速度大小.(2)C运动过程中的最大速度大小.【答案】(1)4 m/s.;(2)3.2 m/s.【解析】(1)A与B碰后瞬间, C的运动状态未变, B速度最大. 由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有: mA v+0=-mAvA+mBvB代入数据得: vB=4 m/s.(2)B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后, C速度最大,由B、C系统动量守恒,有mB vB+0=(mB+mC)vC,代入数据得: vC=3.2 m/s.【考点】动量守恒定律的应用。
高二物理动量试题答案及解析
高二物理动量试题答案及解析1.如图所示,一质量M=2kg的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上,弧形轨道与水平轨道平滑连接,水平轨道上静置一小球B。
从弧形轨道上距离水平轨道高h=0.3m处由静止释放一质量mA=1kg的小球A,小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰,碰后小球A被弹回,且恰好追不上平台。
已知所有接触面均光滑,重力加速度为g=10m/s2。
求小球B的质量。
【答案】3kg【解析】设小球A下滑到水平轨道上时的速度大小为v1,平台水平速度大小为v,由动量守恒律有:由能量守恒定律有mA gh=mAv12+Mv2联立解得:v1=2m/s,v=1m/s小球A、B碰后运动方向相反,设小球A、B的速度大小分别为v1’和v2,由题意知:v1’=1m/s由动量守恒定律得:由能量守恒定律有:联立解得:mB=3kg【考点】动量守恒定律及能量守恒定律.2.如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s-t(位移时间)图象.已知m1=0.1㎏.由此可以判断()A.碰前m2静止,m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.m2=0.3kgD.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能【答案】AC【解析】由图象可知m2前2s的位移随时间不变,说明静止,m1想要与m2发生碰撞只能向右运动,所以向右运动为正方向,A项正确;位移时间图象中斜率代表速度,碰后m1的斜率为负值,说明向左运动,所以B项错误;根据图中的斜率可以算出,,,根据动量守恒定律,得出,所以C项正确;碰撞过程中损失的能量为,所以D项错误。
【考点】本题考查了动量守恒定律3.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向转动,传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面。
一物体以恒定速率v2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速度为v2′,则下列说法中正确的是A.只有v1= v2时,才有v2′= v1B.若v1< v2时,则v2′= v1C.若v1> v2时,则v2′= v1D.不管v2多大,总有v2′= v2【答案】B【解析】由于传送带足够长,物体减速向左滑行,直到速度减为零,然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速,分三种情况讨论:①如果v1>v2,物体会一直加速,速度大小增大到等于v2时,根据对称性,物体恰好离开传送带,有v′2=v2;②如果v1=v2,物体同样会一直加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v′2=v2;③如果v1<v2,物体会先在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于传送带速度时,物体还在传送带上,之后不受摩擦力,故物体与传送带一起向右匀速运动,有v′2=v1;故B正确,ACD错误.故选B【考点】牛顿第二定律的应用.【名师】本题考查了牛顿第二定律的综合应用问题;解题的关键是对于物体返回的过程分析,物体可能一直加速,也有可能先加速后匀速运动,根据传送带和物体初速度的关系分别进行讨论分析解答;此题是典型题,应熟练掌握.4.一中子与一质量数为A (A>1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.B.C.D.【答案】A【解析】中子与原子核发生弹性正碰,动量守恒、机械能守恒,根据动量守恒和机械能守恒定律求出碰撞前后中子的速率之比.解:设中子的质量为m,因为发生的是弹性正碰,动量守恒,机械能守恒,规定初速度的方向为正方向,有:mv1=mv2+Amv,联立两式解得:.故A正确,B、C、D错误.故选:A.【点评】解决本题的关键知道弹性碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,与非弹性碰撞不同,非弹性碰撞机械能不守恒.5.在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速度v水平射入木块而没有穿出,子弹所受阻力可认为恒定。
高二物理动量试题答案及解析
高二物理动量试题答案及解析1.质量为1kg的小球以4m/s的速度与质量为2kg的静止小球正碰,关于碰后的速度v1’和v2’,下面哪些是可能正确的A.B.C.D.【答案】AD【解析】碰撞前总动量为.碰撞前总动能为对A、碰后,,,碰撞过程动量守恒,动能不增加,故A正确;对B,由于,说明作用未结束,故B错误;对C、,碰撞过程动量不守恒,故C错误;对D、,,碰撞过程动量守恒,动能不增加,D正确;故选AD。
【考点】动量守恒定律、碰撞。
2.(8分)如图所示,在光滑的水平面上有A、B两小车,质量均为M=30kg,A车上有一质量为m=60kg的人。
A车以大小为υ=2m/s的速度正对着静止的B车冲去,A车上的人至少要以多大的水平速度(相对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?【答案】2.25m/s【解析】A车上的人以最小的水平速度υ1从A车跳到B车,A车速度方向不变有:(M+m)υ= MυA + mυ1人跳上B车,与B车具有共同速度υB ,有:mυ1=(M + m)υB两车不相撞,则:υA =υB得:υ1=2.25m/s【考点】动量守恒定律的应用.【名师】此题是动量守恒定律的应用问题;关键是正确的选取研究系统和研究过程,明确动量的正方向;注意使两车恰好不相碰的临界条件是两车的速度相等;此题难度中等,意在考查学生灵活运用物理规律解决实际问题的能力.3.如图,质量为4kg的木板放在光滑水平面上,质量为1kg的物块放在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,最初两者都以4m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度为向右2.5m/s时,物块做()A.加速运动B.减速运动C.匀速运动D.静止不动【答案】A【解析】分析物体的运动情况:初态时,系统的总动量方向水平向左,两个物体开始均做匀减速运动,m的速度先减至零,根据动量守恒定律求出此时M的速度.之后,m向左做匀加速运动,M继续向左做匀减速运动,最后两者一起向左匀速运动.根据动量守恒定律求出薄板的速度大小为2.4m/s时,物块的速度,并分析m的运动情况.解:开始阶段,m向左减速,M向右减速,根据系统的动量守恒定律得:当m的速度为零时,设此时M的速度为v1.根据动量守恒定律得(M﹣m)v=Mv1代入解得v1=23m/s.此后m将向右加速,M继续向右减速;当两者速度达到相同时,设共同速度为v2.由动量守恒定律得(M﹣m)v=(M+m)v2,代入解得v2=2.4m/s.两者相对静止后,一起向左匀速直线运动.由此可知当M的速度为2.5m/s时,m处于向左加速过程中.故选A.【点评】本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力,这是分析物体运动情况的一种方法,用得较少,但要学会,比牛顿定律分析物体运动情况简单.4.如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2.取重力加速度g=10m/s2.求:(1)碰撞前瞬间A的速率v;(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′;(3)A和B整体在桌面上滑动的距离L.【答案】(1)碰撞前瞬间A的速率为2m/s;(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率为1m/s;(3)A和B整体在桌面上滑动的距离为0.25m.【解析】(1)A到B的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出碰撞前A 的速度.(2)A、B碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律求出碰撞后整体的速率.(3)对AB整体运用动能定理,求出AB整体在桌面上滑动的距离.解:(1)滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中,根据机械能守恒定律,有:得:=2m/s.(2)滑块A与B碰撞,轨道向右为正方向,根据动量守恒定律,有:mA vA=(mA+mB)v'得:.(3)滑块A与B粘在一起滑行,根据动能定理,有:又因为:f=μN=μ(mA +mB)g代入数据联立解得:l=0.25m.答:(1)碰撞前瞬间A的速率为2m/s;(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率为1m/s;(3)A和B整体在桌面上滑动的距离为0.25m.【点评】本题考查了机械能守恒、动量守恒、动能定理的综合,难度中等,知道机械能守恒和动量守恒的条件,关键是合理地选择研究对象和过程,选择合适的规律进行求解.5.下列几种物理现象的解释中,正确的是()A.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻B.跳高时在沙坑里填沙,是为了减小冲量C.在推车时推不动是因为推力的冲量为零D.动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,两个物体将同时停下来【答案】D【解析】解:A 、砸钉子时不用橡皮锤,是由于橡皮锤有弹性,作用时间长,根据动量定理Ft=△P ,产生的力小,故A 错误;B 、跳高时在沙坑里填沙,根据动量定理Ft=△P ,是为了增加作用时间,减小了作用力,冲量等于动量的变化,是恒定的,故错误;C 、在推车时推不动是因为推力小于最大静摩擦力,推力的冲量Ft 不为零,故C 错误;D 、动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,根据动量定理Ft=△P ,两个物体将同时停下来,故D 正确; 故选:D .【点评】本题关键根据动量定律列式分析,动量定理反映了力对时间的累积效应对物体动量的影响.6. 如图所示,在光滑水平面上有一质量为M 的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m 的子弹以水平速度v 0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动.木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为( )A .B .2Mv 0C .D .2mv 0【答案】A【解析】解:由于子弹射入木块的时间极短,在瞬间动量守恒,根据动量守恒定律得,mv 0=(M+m )v ,解得v=.根据动量定理,合外力的冲量I=.故A 正确,B 、C 、D 错误.故选A .【点评】本题综合考查了动量守恒定律、动量定理、能量守恒定律,综合性较强,对提升学生的能力有着很好的作用.7. 甲乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别为P 甲=5kg m/s ,P 乙=7kg m/s ,甲追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为P 乙,=10kg m/s ,则两球质量的关系可能是 A .m 甲=m 乙 B .m 乙=2m 甲 C .m 乙=4m 甲 D .m 乙=6m 甲【答案】C【解析】由动量守恒定律得P 甲+P 乙=P 甲′+P 乙′,解得:P 甲′=2kg•m/s ,碰撞动能不增加, 所以解得;直线碰后甲的速度一定不会大于乙解得:;解得:,故只有C 正确.【考点】动量守恒定律的应用【名师】对于碰撞过程,往往根据三大规律,分析两个质量的范围:1、动量守恒;2、总动能不增加;3、碰撞后两物体同向运动时,后面物体的速度不大于前面物体的速度。
第一章动量守恒定律单元综合练习-高二下学期物理人教版选择性必修第一册
动量守恒定律单元综合练习一、单选题1.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10m/s2,以下判断正确的是()A.小球从被抛出至到达最高点受到的冲量大小为10 N·sB.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为零C.小球从被抛出至落回出发点受到的冲量大小为10 N·sD.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为10 N·s2.关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向B.物体的加速度不变,其动量一定不变C.动量越大的物体,其速度一定越大D.动量越大的物体,其质量一定越大3.如图所示为冲击摆实验装置,一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体,共同摆起一定的高度,则下面有关能量的转化的说法中正确的是()A.子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的热能C.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D.子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能,另一部分转变成沙箱和子弹的机械能4.如图所示,质量为m的子弹以某一速度水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出,此时木块动能增加了 5.5J,木块质量为M,那么此过程产生的内能可能为()A .1JB .5 JC .3JD .7J5.如图1所示,在水平地面上有甲、乙两物块(均可视为质点)相向运动,运动一段时间后发生碰撞,碰撞后两物块继续运动直到均停止在地面上。
整个过程中甲、乙两物块运动的速度-时间图象如图2所示,0=t 时刻甲、乙间距为1x ,均停止后间距为2x ,已知重力加速度10g =m/s 2。
下列说法正确的是( )A .两物块与地面间的动摩擦因数相同B .两物块的质量之比为12m m =甲乙 C .两物块间的碰撞为弹性碰撞D .乙在整个过程中的位移大小312x x x =-6.如图所示,在光滑水平面上,有一质量为m 的静止小球A 与墙之间用轻弹簧连接,并处于静止状态。
高二物理动量定理试题答案及解析
高二物理动量定理试题答案及解析1.如图所示,篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前,这样做可以A.减小球的动量的变化量B.减小球对手作用力的冲量C.减小球的动量变化率D.延长接球过程的时间来减小动量的变化量【答案】C【解析】由动量定理,而接球时先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前为了延长时间,减小受力,即,也就是减小了球的动量变化率,故C正确。
【考点】动量定理2.在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M="0.6" kg,m="0.2" kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有E="10.8" J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p释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R="0.425" m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示.g取10 m/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3.4 N·sB.M离开轻弹簧时获得的速度为9m/sC.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.弹簧弹开过程,弹力对m的冲量大小为1.8 N·s【答案】AD【解析】据题意,由动量守恒定律可知:,即,又据能量守恒定律有:,求得,则弹簧对小球冲量为:,故选项B错误而选项D正确;球从A到B速度为:,计算得到:,则从A到B过程合外力冲量为:,故选项A正确;半径越大,飞行时间越长,而小球的速度越小,水平距离不一定越小,故选项C错误。
【考点】本题考查动量守恒定律、能量守恒定律和动量定理。
距离的B处放有一3.(10分). “┙”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,小物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体都静止,试求:(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v多大?1(2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的,碰撞时间极短,则碰撞后滑板速度多大?(均指对地速度)(3)若滑板足够长,小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?【答案】(1) (2) (3)【解析】(1)对物体,根据动能定理,有,得′;滑板的速度为v,(2)物体与滑板碰撞前后动量守恒,设物体第一次与滑板碰后的速度为v1则.若,则,因为,不符合实际,故应取,则.(3)在物体第一次与A壁碰后到第二次与A壁碰前,物体做匀变速运动,滑板做匀速运动,在这段时间内,两者相对于水平面的位移相同.∴即.对整个过程运用动能定理得;电场力做功.【考点】考查动量守恒定律和动能定理在碰撞问题中的综合应用.4.一个小钢球竖直下落,落地时动量大小为0.5 kg·m/s,与地面碰撞后又以等大的动量被反弹。
高二物理动量试题答案及解析
高二物理动量试题答案及解析1. 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:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A 点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B ,让小球1从A 点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M 、P 、N 离O 点的距离,即线段OM 、OP 、ON 的长度.① 对于上述实验操作,下列说法正确的是________ A .应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B .斜槽轨道必须光滑C .斜槽轨道末端必须水平D .小球1质量应大于小球2的质量② 上述实验除需测量线段OM 、OP 、ON 的长度外,还需要测量的物理量有________. A .A 、B 两点间的高度差h 1 B .B 点离地面的高度h 2C .小球1和小球2的质量m 1、m 2D .小球1和小球2的半径r③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A 点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l 1、l 2、l 3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示).【答案】①ACD ② C ③m 1·OP =m 1·OM +m 2·ON ,m 1·(OP)2=m 1·(OM)2+m 2·(ON)2④m 1=m 1+m 2【解析】①为了保证每次碰撞速度相同,应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下,A 正确;小球每次从轨道上滑落过程中我们只需要得到相同的碰撞速度,实验过程中摩擦力的存在与否,对我们研究实验没有影响,故不需要保证斜槽轨道必须光滑,B 错误;我们研究的是水平方向上的碰撞,所以斜槽轨道末端必须水平,C 正确;为了防止入射小球反弹,所以小球1质量应大于小球2的质量,D 正确;②小球飞出后做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,所以不放小球2时,小球1的速度,放了小球2后,小球1的速度为,小球2获得的速度为,故需要验证,即,故需要测量两小球的质量,C 正确;③当所测物理量满足表达式,说明两球碰撞遵守动量守恒定律,由功能关系可知,只要成立则机械能守恒,即如果满足,则两球碰撞时无机械能损失。
高二物理动量守恒练习题和答案
高二物理动量守恒练习题和答案1. 问题:一辆质量为1000kg的汽车,以10m/s的速度向东行驶,在发生碰撞前刹车减速到4m/s。
碰撞后,汽车与固定墙壁发生完全弹性碰撞,汽车最终以2m/s的速度向西反弹。
求碰撞前汽车的动量和碰撞后汽车的动量。
解答:碰撞前汽车的动量为质量乘以速度,即动量 = 质量 ×速度。
碰撞前汽车的动量 = 1000kg × 10m/s = 10000kg·m/s碰撞后汽车的动量 = 1000kg × (-2m/s) = -2000kg·m/s (向西反弹,速度为负值)2. 问题:一个弹性碰撞的实验中,一块质量为0.5kg的小球以5m/s的速度向右行驶,与静止的质量为0.3kg的小球发生碰撞后,第一个小球的速度减小到3m/s,并向左反弹,求第二个小球的速度。
解答:根据动量守恒定律,碰撞前后物体的总动量保持不变。
碰撞前物体的总动量 = 碰撞后物体的总动量即:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中,m1和m2分别为物体1和物体2的质量,v1和v2分别为物体1和物体2的初始速度,v1'和v2'分别为物体1和物体2的最终速度。
根据题目给出的信息:m1 = 0.5kg, v1 = 5m/s, m2 = 0.3kg, v1' = 3m/s代入公式,得:0.5kg × 5m/s + 0.3kg × 0 = 0.5kg × 3m/s + 0.3kg × v2'化简得:2.5kg·m/s = 1.5kg·m/s + 0.3kg × v2'再化简得:1kg·m/s = 0.3kg × v2'解得:v2' = 1kg·m/s / 0.3kg = 3.33m/s所以,第二个小球的速度为3.33m/s。
人教版高二物理选修3-5第十六章16.3动量守恒定律同步训练含答案
人教版物理选修3-5 16.3动量守恒定律同步训练一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意)1.如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为m A,B的质量为m B,m A>m B.最初人和车都处于静止状态.现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B对地面的速度大小相等,则车()A.向左运动B.左右往返运动C.向右运动D.静止不动2.如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内,则下列说法正确的是()A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒3.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v0,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4.静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球,甲向左抛,乙向右抛,如图所示.甲先抛,乙后抛,抛出后两小球相对岸的速率相等,若不计水的阻力,则下列说法中正确的是()A.两球抛出后,船往左以一定速度运动,乙球受到的冲量大一些B.两球抛出后,船往右以一定速度运动,甲球受到的冲量大一些C.两球抛出后,船的速度为零,甲球受到的冲量大一些D.两球抛出后,船的速度为零,两球所受的冲量相等5.如图所示,A、B两个小车用轻弹簧连接,静止在光滑的水平面上,A车与竖直墙面接触。
将小车B向左推,使弹簧压缩,再由静止释放小车B。
高二动量能量综合练习
7、如图所示,光滑水平面上有一个静止的质量为M的小车,它的上表面是由水平面连接1/4圆弧的光滑曲面。
一个质量为m的小物块以水平初速度v0进入小车,求:(1)小车获得的最大速度;(2)物体上升的最大高度。
2、如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A.求男演员落地点C与O点的水平距离s.已知男演员质量m1和女演员质量m2之比122mm=,秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点比O点低5R.3、如图所示,光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平,质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车,使得小车在光滑水平面上滑动。
已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下,最终停到小车上。
若小车的质量为M。
g 表示重力加速度,求:(1)滑块到达轨道底端时的速度大小v0(2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度v(3)该过程系统产生的内能Q(4)若滑块和车之间的动摩擦因数为μ,则车的长度至少为多少?4、如图所示,质量M为4kg的平板小车静止在光滑的水平面上,小车左端放一质量为lkg的木块,车的右端固定一个轻质弹簧.现给木块一个水平向右的10N·s的瞬间冲量,木块便沿车向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并恰好能达到小车的左端,求:(1)弹簧被压缩到最短时平板车的速度v;(2)木块返回小车左端时的动能E k;(3)弹簧获得的最大弹性势能E pm.5、如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=1.0m的水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O/点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m =1.0kg的小物块紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5.整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A,g取10m/s2.求:(1)解除锁定前弹簧的弹性势能;(2)小物块第二次经过O/点时的速度大小;(3)最终小物块与车相对静止时距O/点的距离.6:光滑水平面上有A、B两辆小车mB=1kg,原来静止,mA=1kg(连同支架),现将小球C用长为0.2m的细线悬于支架顶端,mC=0.5kg,开始时,A车与C球以v0=4m/s的共同速度冲向B车,若A、B两车发生正碰后粘在一起(碰撞时间极短)试求C球摆动的最大高度.7.如图所示,两根长度均为L的刚性轻杆,一端通过质量为m A的球形铰链A连接,另一端分别与质量为m B和m C的小球相连。
人教版高二选修3-5第十六章 第2节 动量和动量定理 课时练习
人教版高二选修3-5第十六章 第2节 动量和动量定理 课时练习一、单选题1. 关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向B.物体的动能若不变,则动量一定不变C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同D.动量越大的物体,其惯性也越大2. 关于冲量的概念,以下说法正确的是()A.作用在两个物体上的力大小不同,但这两个物体所受的冲量可能相同B.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定很大C.作用在物体上的力作用时间很短,物体所受的冲量一定很小D.只要力的作用时间与力的大小的乘积相等,物体所受的冲量就相同3. 下列说法正确的是()A.质量一定的物体,若动量发生变化,则动能一定变化B.质量一定的物体若动能发生变化,则动量一定变化C.做匀速圆周运动的物体,其动能和动量都保持不变D.一个力对物体有冲量,则该力一定会对物体做功4. 用水平力拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,时刻撤去拉力,物体做匀减速直线运动,到时刻停止.其速度—时间图象如图所示,且α>β,若拉力F 做的功为,冲量大小为;物体克服摩擦阻力做的功为,冲量大小为.则下列选项正确的是A .>;>B .<;>C .<;<D .=;=5.原来静止的物体受合力作用时间为,合力随时间的变化情况如图所示,则( )A .时间内物体的动量变化量与时间内物体的动量变化量相等B .时间内物体的平均速率与时间内物体的平均速率不相等C .时物体的速度为零,外力在时间内对物体的冲量为零D .时间内物体的位移为零,外力对物体做的功为零6. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是()D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零B .在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变7. 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,与地面的撞击时间约为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 N8. 下列说法中正确的是()A.根据,可把牛顿第二定律表述为物体动量的变化率等于它所受的合外力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力对时间的积累效应,是一个标量C.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零D.冲量的方向就是物体运动的方向9. 关于下列几种现象的描述正确的是A.拳击手比赛时所带的拳套是为了增强击打效果B.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来C.汽车安全气囊的作用是在汽车发生剧烈碰撞时,使人更快的停下来D.从越高的地方跳下,落地时越危险,是因为落地时人脚受到的冲量越大10. 如图所示,质量为m的小球,用不可伸长的轻绳悬挂在O点。
新教材高二物理 动量复习题(一)
一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.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自由滑下,在到达斜面底端的过程中()A.重力的冲量相同B.弹力的冲量相同C.合力的冲量相同D.合力的冲量大小相同2.如图所示,在光滑的水平面上有两物体A、B,它们的质量均为m.物体B上固定了一个轻弹簧并处于静止状态.物体A以速度v0沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用.下列说法正确的是()A.当弹簧获得的弹性势能最大时,物体A的速度为零B.当弹簧获得的弹性势能最大时,物体B的速度为零C.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体B所做的功为mv02D.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等,方向相反3.如图所示,单摆摆球的质量为m,摆球从最大位移A处由静止释放,摆球运动到最低点B时的速度大小为v.重力加速度为g,不计空气阻力.则摆球从A运动到B的过程中()A.重力的冲量为0B.重力的最大瞬时功率为mgvC.重力做的功为mv2D.重力的冲量大小为mv4.如图甲所示,将质量为2m的长木板静止地放在光滑水平面上,一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板A端滑上木板,铅块滑至木板的B端时恰好与木板相对静止。
已知铅块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。
若将木板分成长度与质量均相等的两段后,紧挨着静止放在此水平面上,让小铅块仍以相同的初速度v0由左端滑上木板,如图乙所示,则小铅块将()A.滑过B端后飞离木板B.仍能滑到B端与木板保持相对静止C.甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等D.图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量5.一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120kg.这个士兵用自动步枪在2s时间内沿水平方向连续射出10发子弹,每发子弹的质量是10g,子弹离开枪口时相对枪口的速度是800m/s.射击前皮划艇是静止的() A.每次射击后皮划艇的速度改变2m/s B.连续射击后皮划艇的速度是2m/sC.每次射击后子弹的速度改变m/s D.连续射击时枪所受到的平均反冲作用力约40N6.如图所示,质量m=60kg的人,站在质量M=300kg的车的一端,车长L=3m,相对于地面静止.当车与地面间的摩擦可以忽略不计时,人由车的一端走到另一端的过程中,车将()A.后退0.5m B.后退0.6mC.后退0.75m D.一直匀速后退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=12kg·m/s、pB =13kg·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=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/sC.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s8.质量为m、带电量为q的粒子,以速度v垂直射入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,在Δt时间内得到的冲量大小为mv,所用时间Δt为()A.B.C.D.9.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A 和B ,放在光滑的水平面上,物体A 被水平速度为v 0的子弹射中并且子弹嵌在其中.已知物体A 的质量mA 是物体B 的质量mB 的,子弹的质量m 是物体B 的质量的,弹簧压缩到最短时B 的速度为()A .B .C .D .10.如图所示,质量为M 的小车的上表面由均匀粗糙的水平段ac 和光滑的四分之一圆弧段cd 组成,b 是ac 段的中点,小车静止在光滑的水平面上,一质量为m 的小物块(可视为质点)从小车左端点a 处以水平初速度v 0冲上小车水平段.如果小车固定,小物块恰好能返回a 处,如果小车不固定,下列说法正确的是()A .小物块还是恰好能返回a 处B .小物块一定能通过c 处再返回C .如果M =m ,小物块一定相对小车停在b 处D .如果M =m ,小物块一定相对小车停在c 处二、多选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)11.一个人从正在行驶的小车上向前跳下来,小车沿与原运动方向相反的方向驶去,由此可知()A .人跳车的速度一定大于小车原来的速度B .人跳车后的动量一定小于系统原有的总动量C .人跳车后的动量一定大于系统原有的总动量D .人给车的冲量一定大于车给人的冲量12.如图所示,质量为m =245g 的物块(可视为质点)放在质量为M =0.5kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4,质量为m 0=5g 的子弹以速度v 0=300m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g 取10m/s 2,则在整个过程中()A .物块和木板组成的系统动量守恒B .子弹的末动量大小为0.01kg·m/sC .子弹对物块的冲量大小为0.49N·sD .物块相对于木板滑行的时间为1s三、计算题(共2小题,每小题20分,共40分)13.有一内表面光滑的质量为M =1kg 的金属盒静止在水平地面上,其与水平面间的动摩擦因数μ=0.05,金属盒内前后壁距离为L =10m ,如图所示,在盒内正中央处有一质量m =3kg 可视为质点的静止小球,现在给盒一个向右的瞬时初速度v 0=6m/s ,已知球与盒发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短.g 取10m/s 2,求金属盒与小球发生第二次碰撞前金属盒前进的总位移?14.如图所示,甲车的质量m 甲=20kg ,车上人的质量M =50kg ,甲车和人一起从斜坡上高h =0.45m 处由静止开始滑下,并沿水平面继续滑行.此时质量为m 乙=50kg 的乙车以速度v 乙=1.8m/s 迎面匀速而来.为了避免两车相撞,在适当距离时,甲车上的人必须以一定速度跳到乙车上去,不考虑空气阻力和地面的摩擦,求人跳离甲车时相对地面的速度.(g =10m/s 2)。
高二物理动量与冲量练习题及解答
高二物理动量与冲量练习题及解答动量与冲量是物理学重要的概念之一,对于高中物理学习来说,掌握动量与冲量的运算和应用是至关重要的。
本文将提供一些高二物理动量与冲量练习题,并附带详细的解答,帮助同学们理解和掌握这一重要知识点。
1. 假设一个质量为0.2 kg的物体以2 m/s的速度向东运动,求该物体的动量。
解答:动量的计算公式为p=mv,其中p表示动量,m表示质量,v 表示速度。
根据题目中的数据,代入公式计算动量:p = 0.2 kg × 2 m/s = 0.4 kg·m/s。
因此,该物体的动量为0.4 kg·m/s。
2. 一个质量为1 kg的物体速度由5 m/s变为10 m/s,求该物体的冲量。
解答:冲量是指力在单位时间内对物体的作用力的积累。
根据冲量的计算公式FΔt = Δp,其中F表示作用力,Δt表示时间,Δp表示动量的变化量。
根据题目中的数据,动量的变化量Δp= mΔv = 1 kg × (10m/s - 5 m/s) = 5 kg·m/s。
因此,该物体的冲量为5 kg·m/s。
3. 一个质量为0.3 kg的物体以10 m/s的速度向东运动,发生碰撞后以8 m/s的速度向西运动,求该物体的冲量。
解答:在碰撞过程中,由于速度的改变,物体受到了一个反向的冲量力。
根据题目中的数据,动量的变化量Δp= mΔv = 0.3 kg × (8 m/s - (-10 m/s)) = 0.3 kg × 18 m/s = 5.4 kg·m/s。
因为速度的方向改变了,所以冲量的方向也相应改变,为西方向。
因此,该物体的冲量为5.4 kg·m/s 向西。
4. 一个质量为2 kg的物体以4 m/s的速度向东运动,与一个质量为3 kg的物体以2 m/s的速度向西运动发生完全弹性碰撞,求碰撞后两个物体的速度。
解答:在完全弹性碰撞中,动量和动能都会被保持。
高二物理物理动量守恒定律月考
高二物理午练九一、选择题(每题8)1.关于动量的概念,下列说法正确的是()A.动量大的物体惯性一定大B.动量大的物体运动一定快C.动量相同的物体运动方向一定相同D.物体的动量发生变化,其动能一定变化2.如图所示,质量为m的小滑块沿倾角为θ的粗糙斜面从底端向上滑动,经过时间t1速度减为零,然后又沿斜面下滑,经过时间t2回到斜面底端,则在整个运动过程中,重力的冲量大小为()A.mg sinθ(t1+t2) B.mg sinθ(t1-t2)C.mg(t1+t2) D.03.质量为1kg的物体做直线运动,其速度图象如图所示。
则物体在前10s内和后10s内所受外力的冲量分别是()A.10N·s,10N·s B.10N·s,-10N·sC.0,10N·s D.0,-10N·s4.下面关于物体动量和冲量的说法,正确的是()A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受合外力的冲量方向D.物体所受合外力冲量越大,它的动量变化就越大5.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为()A.仍在P点B.在P点左边C.在P点右边不远处D.在P点右边原水平位移的两倍处6.(宁厦大学附中2013~2014学年高二下期期末)从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用力大,而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小7.(2013·武汉高二检测)如图16-3-12所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在车的左、右两侧,整个系统原来静止,则当两人同时相向走动时()A.要使小车静止不动,甲、乙动量必须大小相等B.要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大C.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大D.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小8.(江西抚州市2014~2015学年高二下学期四校联考)静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是()A.0~4s内物体的位移为零B.0~4s内拉力对物体做功为零C.4s末物体的动量为零D.0~4s内拉力对物体的冲量为零二、非选择题(共36分,每题18分)9.(吉林长春外国语学校2014~2015学年高二下学期期中)一个质量是60kg的人从墙上跳下,以7m/s的速度着地,与地面接触0.1s停下来,地面对他的作用力多大?如果他着地时弯曲双腿,用了0.3s钟停下来,地面对他的作用力又是多大?取g=10m/s2。
高二物理 动量单元测验
高二物理动量单元测验一、选择题〔每一小题8分,共48分。
在每一小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
〕1、如下关于动量与其变化说法正确的答案是〔〕A、两物体的动量相等,动能也一定相等。
B、物体动能发生变化,动量也一定发生变化。
C、动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同。
D、动量变化的大小,不可能等于初末状态动量大小之和。
2.篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前.这样做可以〔〕A.减小球对手的冲量 B.减小球的动量变化率C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量3.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2.在碰撞过程中,钢球受到的合力冲量的方向和大小为〔〕A.向下,m〔v1-v2〕 B.向下,m〔v1+v2〕C.向上,m〔v1-v2〕 D.向上,m〔v1+v2〕4.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为15000 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为30000 kg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20 m/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/sC.大于20 m/s小于30 m/s D.大于30 m/s小于40 m/s5.如下列图,小车放在光滑的水平面上,用细绳将小球拉开到一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中 ( )A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反6、如图光滑水平面上有质量相等的A和B两个物体,B上装有一轻质弹簧,B原来静止,A以速度v正对B滑行,当弹簧压缩到最短时,有:〔〕A.A的速度减小到零B.A和B具有一样的速度C.此时B的加速度达到最小A BvD.此时B的速度达到最大二、简答题:此题共1题,共8分。
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动量综合题1、两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4 kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.则在以后的运动中:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?(2)系统中弹性势能的最大值是多少?2、如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为,半圆形轨道的底端放置一个质量为的小球B,水平面上有一个质量为的小球A以初速度开始向着木块B滑动,经过时间与B发生弹性碰撞,设两个小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数,求:(1)两小球碰前A的速度;(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力(3)确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。
3、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?4、如图所示,水平固定一个光滑长杆,有一个质量为m小滑块A套在细杆上可自由滑动。
在水平杆上竖直固定一个挡板P,小滑块靠在挡板的右侧处于静止状态,在小滑块的下端用长为L的细线悬挂一个质量为2m的小球B,将小球拉至左端水平位置使细线处于自然长度,由静止释放,已知重力加速度为g。
求:①小球运动过程中,相对最低点所能上升的最大高度;②小滑块运动过程中,所能获得的最大速度。
5、如图所示,质量为m1=3kg的二分之一光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2="1" kg的物块P紧靠着(不粘连)静置于光滑水平面上,B为半圆轨道的最低点,AC为轨道的水平直径,轨道半径R=0.3 m。
一质量为m3 ="2" kg的小球(可视为质点)从圆弧轨道的A处由静止释放,g取10m/s2,求:(i)小球第一次滑到B点时的速度v1;(ii)小球第一次经过B点后,相对B能上升的最大高度h。
6、光滑水平面上放着质量m A=lkg的物块A与质量m B=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能E P=49J.在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B恰能到达最高点C.取g=l0m/s2,求(1)绳拉断后B的速度V B的大小;(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;(3)绳拉断过程绳对A所做的功W.7、如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R 为半径的一小段圆弧.可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍.两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动.B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:(1)物块B在d点的速度大小;(2)物块A、B在b点刚分离时,物块B的速度大小;(3)物块A滑行的最大距离s.8、如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点.P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内).P与P2之间的动摩擦因数为μ,求:(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;(2)此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能E p.9、如图所示,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住.在极短的时间内速度减为零.小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角为θ(θ为锐角)时小球达到最高点.则滑块和小球的质量之比为多少?10、如图所示,两个木块的质量分别为m1=2kg、m2=1kg,中间用轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,且m1左侧靠一固定竖直挡板,弹簧处于自然伸长状态.某一瞬间敲击木块m2使其获得3m/s的水平向左速度,木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块m1运动.求:(1)当弹簧拉伸到最长时,弹簧的最大弹性势能是多少?(2)在以后的运动过程中,木块m1速度的最大值为多少?11、如图所示,地面和半圆轨道面均光滑.质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为S=3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量m=2kg的滑块(不计大小)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动.小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;(2)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,求半圆轨道的半径R的取值.12、(18分)如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置L形滑板P,滑板左端为半径R=1.0 m的1/4圆弧面,A是圆弧的端点,BC段表面粗糙,长为L=3m,其余段表面光滑,小滑块P1和P2的质量均为m=1kg,滑板的质量M=4kg.P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,滑板的右端C与槽的右端相距x=0.1m,P2静止在粗糙面的B点,P1从A点正上方高为h=0.8m处自由落下,经过弧面与P2在B点发生弹性碰撞. 滑板与槽的右端碰撞后与槽牢固粘连,P2与槽的碰撞为弹性碰撞,P1与P2视为质点,取g=10 m/s2.求:(1)P1运动到B点时对滑板的压力;(2)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?(3)P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?13、(20分)如下图所示,光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P,右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略,传送带水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以v = 2m/s的速度匀速转动。
MN上放置两个质量都为m =" 1" kg的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数μ = 0.4。
开始时A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,其弹性势能E p =" 16" J。
现解除锁定,弹开A、B,并迅速移走弹簧。
取g=10m/s2。
(1)求物块B被弹开时速度的大小;(2)求物块B在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN时的速度v B′;(3)A与P相碰后静止。
当物块B返回水平面MN后,A被P弹出,A、B相碰后粘接在一起向右滑动,要使A、B连接体恰好能到达Q端,求P对A做的功。
14、(18分)如图甲,PNQ为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点P和最高点Q各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧,通过这两点时对轨道的压力F P和F Q.轨道的下端与一光滑水平轨道相切,水平轨道上有一质量为0.06kg的小球A,以不同的初速度与静止在轨道最低点P处稍右侧的另一质量为0.04kg的小球B发生碰撞,碰后形成一整体(记为小球C)以共同速度v冲入PNQ轨道.(A、B、C三小球均可视为质点,g取10m/s2)(1)若F P和F Q的关系图线如图乙所示,求:当 F P="13N" 时所对应的入射小球A的初速度为多大?(2)当F P=13N时,AB所组成的系统从A球开始向左运动到整体达到轨道最高点Q全过程中所损失的总机械能为多少?(3)若轨道PNQ光滑,小球C均能通过Q点.试推导F P随F Q变化的关系式,并在图丙中画出其图线.15、为了有效地将重物从深井中提出,现用小车利用“双滑轮系统”(两滑轮同轴且有相同的角速度,大轮通过绳子与物体相连,小轮通过另绳子与车相连)来提升井底的重物,如图所示。
滑轮离地的高度为H=3m,大轮小轮直径之比为3:l,(车与物体均可看作质点,且轮的直径远小于H),若车从滑轮正下方的A点以速度v=5m/s匀速运动至B点.此时绳与水平方向的夹角为37°,由于车的拉动使质量为m="1" kg物体从井底处上升,则车从A点运动至B点的过程中,试求:(1)此过程中物体上升的高度;(2)此过程中物体的最大速度;(3)此过程中绳子对物体所做的功。
参考答案1、(1)3 m/s (2)12 J2、(1);(2);(3)3、(1)(2)4、①②5、(i)-2 m/s,方向向右;(ii)0.27 m6、(1)绳拉断后B的速度V B的大小是5m/s;(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小是4N•s;(3)绳拉断过程绳对A所做的功W是8J.7、(1)物块B在d点的速度大小为;(2)物块A、B在b点刚分离时,物块B的速度大小;(3)物块A滑行的最大距离s为8、(1)P1、P2刚碰完时的共同速度是,方向水平向右,P的最终速度是,方向水平向右;(2)此过程中弹簧最大压缩量x是﹣L,相应的弹性势能是mv.9、滑块和小球的质量之比为10、①当弹簧拉伸到最长时,弹簧的弹性势能为3J.②在以后的运动过程中,木块m1速度的最大值为2m/s11、(1)小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s;(2)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径R的取值为R≤0.24m或R≥0.6m.12、(1)46N,方向竖直向下;(2)0.8m/s2;(3)1.77m。
13、(1)(2)(3)14、(1) m/s (2)0.6J (3)15、6m16、12m/s17、132J【解析】1、(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统动量守恒,(m A+m B)v=(m A+m B+m C)·v ABC解得v ABC=m/s=3 m/s(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为v BC,则m B v=(m B+m C)v BC,v BC= m/s=2 m/s设物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为E p,根据能量守恒E p=(m B+m C)+m A v2-(m A+m B+m C)=×(2+4)×22 J+×2×62 J-×(2+2+4)×32 J=12 J2、试题分析:(1)碰前对A由动量定理有:,解得:。