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学年高中物理第十六章动量守恒定律动量和动量定理课后提升作业新人教版选修doc

学年高中物理第十六章动量守恒定律动量和动量定理课后提升作业新人教版选修doc

谢谢你的观赏16.2动量和动量定理课后提升作业【基础达标练】1.(多选)(2023·临沂高二检测)关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.惯性越大的物体,它的动量也越大B.动量大的物体,它的速度不一定大C.物体的速度大小不变,则其动量也保持不变D.运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向【解析】选B、D。

动量的大小由质量和速度的大小共同决定,即p=mv,惯性大则质量大,但动量不一定大,选项A错误;动量大的物体,可能是速度大,但也有可能是质量大,选项B正确;动量是矢量,其方向与速度方向相同,只有在速度大小、方向均不变时,其动量才保持不变,故选项C错误、选项D正确。

【补偿训练】(多选)在物体运动过程中,下列说法正确的有()A.动量不变的运动,一定是匀速运动B.动量大小不变的运动,可能是变速运动C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零),那么该物体一定做匀变速运动D.若其中一个力对物体做功为零,则这个力对该物体的冲量也一定为零【解析】选A、B、C。

动量不变,即速度不变,所以运动物体一定是匀速直线运动,A正确;动量大小不变,即速度大小不变,所以可能是匀速圆周运动,B正确;由F=,可知合外力不变,所以为匀变速运动,C正确;一些力对物体做功为零,该力冲量一定不为零,D错误。

2.(2023·塘沽高二检测)质量为m的物体以v的初速度竖直向上抛出,经时间t,达到最高点,速度变为0,以竖直向上为正方向,在这个过程中,物体的动量变化量和重力的冲量分别是()A.-mv和-mgtB.mv和mgtC.mv和-mgtD.-mv和mgt【解析】选A。

以竖直向上为正方向,则末动量为0,初动量为mv,所以动量变化量为-mv;重力为负,所以重力冲量为-mgt。

正确答案为A。

谢谢您的观赏谢谢你的观赏3.(2023·汕头高二检测)篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。

接球时,两手随球迅速收缩至胸前。

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(3)求恒力作用下曲线运动中动量的变化
1、一质量为m的球,从距离地面h高处以初速 V0,水平抛出,若不计空气阻力,则球由运动 到落地的过程中,动量变化的大小为多少?
2、质量为m,初速度为V0的物体以θ入射角碰 撞光滑的墙壁后,仍以速度V0沿反射角θ的方 向弹回,如图,则物体动量改变量的方向为 () A.竖直向下 B.水平向左 C.水平向右 D.竖直向上
列解释正确的是(CD)
A、在缓缓拉动时,纸带给重物的摩擦力较大 B、在迅速拉动时,纸带给重物的摩擦力较小 C、在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量较大 D、在迅速拉动时,纸带给重物的冲量较小
7.在水平桌μ=0.2,
当受到一个大小为F=10N、方向与水平
3、水平转台离转轴0.2m处放一质量为1.0g 的木块,转台以ω=2 rad/s匀速转动。求它 转半周时间内摩擦力的冲量大小。
4、物体A和B用轻绳相连在轻质 弹簧下静止不动,如图所示.A的 质量为m,B的质量为M.当连接AB 的绳突然断开后,物体A上升经 某一位置时的速度大小为v,这 时物体B下落速度大小为u,如图 乙所示.这段时间里,弹簧的弹 力对物体A的冲量为多大?
泥地撞击过程中( D )
A、玻璃杯的动量较大
B、玻璃杯受到的冲量较大
C、玻璃杯的动量变化较大 D、玻璃杯的动量变化较快
课堂练习
5、人从高处跳到低处时,为了安全,一般都
是让脚尖先着地,这样做是为了( C )
A、减小冲量 B、减小动量的变化量 C、增长与地面作用时间,从而减小冲力 D、增大人对地面的压强,起到安全作用 6、将重物P压住纸带,当用一水平力缓缓拉 动纸带时,重物会随纸带一起运动,当迅速 拉动纸带时,纸带将会从重物下抽出,则下
整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I的大小

高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析

高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析

高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.【答案】78N【解析】【详解】自由落体过程v12=2gh1,得v1=10m/s;v1=gt1得t1=1s小球弹起后达到最大高度过程0− v22=−2gh2,得v2=9m/s0-v2=-gt2得t2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向,由动量定理:Ft′-mg t′=mv2-(-mv1)其中t′=t-t1-t2=0.05s得F=78N由牛顿第三定律得F′=-F,所以小球对钢板的作用力大小为78N,方向竖直向下;2.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,(1)求小球与地面碰撞前后的动量变化;(2)若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小?(取g=10m/s2).【答案】(1)2kg•m/s;方向竖直向上;(2)12N;方向竖直向上;【解析】【分析】【详解】(1)小球与地面碰撞前的动量为:p1=m(-v1)=0.2×(-6) kg·m/s=-1.2 kg·m/s小球与地面碰撞后的动量为p2=mv2=0.2×4 kg·m/s=0.8 kg·m/s小球与地面碰撞前后动量的变化量为Δp=p2-p1=2 kg·m/s(2)由动量定理得(F-mg)Δt=Δp所以F=pt∆∆+mg=20.2N+0.2×10N=12N,方向竖直向上.3.如图所示,两个小球A和B质量分别是m A=2.0kg,m B=1.6kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L>18m时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d=2m,此时球B的速度是4m/s.求:(1)球B 的初速度大小; (2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间. 【答案】(1) 09B m v s= ;(2) 2.25F N =;(3) 3.56t s =【解析】试题分析:(1)当两球速度相等时,两球相距最近,根据动量守恒定律求出B 球的初速度;(2)在两球相距L >18m 时无相互作用力,B 球做匀速直线运动,两球相距L≤18m 时存在着恒定斥力F ,B 球做匀减速运动,由动能定理可得相互作用力 (3)根据动量定理得到两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间.(1)设两球之间的斥力大小是F ,两球从开始相互作用到两球相距最近时所经历的时间是t 。

高中物理 第16章 2 动量和动量定律课后巩固练习 新人教版选修35

高中物理 第16章 2 动量和动量定律课后巩固练习 新人教版选修35

高中物理第16章 2 动量和动量定律课后巩固练习新人教版选修35,一、单项选择题1.下列说法正确的是( B )A.一个物体的动量变化,其动能一定变化B.一个物体的动能变化,其动量一定变化C.两个物体相互作用,它们的动量变化相同D.两个物体相互作用,总动能不变2.关于冲量的概念,以下说法正确的是( A )A.作用在两个物体上的力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同B.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大C.作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同,物体所受的冲量一定相同解析:冲量是矢量,其大小由力和作用时间共同决定.3.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 )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解析:以原来的方向为正方向,由定义式Δp=-mv-mv0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.4.如图16-2-9所示,在地面上固定一个质量为M的竖直木杆,一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬,经时间t,速度由零增加到v,在上述过程中,地面对木杆的支持力的冲量为( C )图16-2-9A.(Mg+mg-ma)tB.(m+M)vC.(Mg+mg+ma)tD.mv解析:杆与人之间的作用力为F,对人,F-mg=ma,地面与杆的作用力为F N,对杆,F N=F+Mg,地面对杆的冲量,I=F N t.二、双项选择题5.恒力F作用在质量为m的物体上,如图16-2-10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( BD )图16-2-10A .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FtC .拉力F 对物体的冲量大小是Ft cos θD .合力对物体的冲量大小为零解析:某个恒力的冲量就等于这个力与时间的乘积.6.质量为m 的物体以初速度v 0开始做平抛运动,经过时间t ,下降的高度为h ,速率变为v ,在这段时间内物体动量变化量的大小为( BC )A .m (v -v 0)B .mgtC .m v 2-v 20D .m gh解析:平抛运动的合外力是重力,是恒力,所以动量变化量的大小可以用合外力的冲量计算,也可以用初末动量的矢量差计算.7.一辆空车和一辆满载货物的同型号的汽车,在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶.紧急刹车(即车轮不滚动只滑动)后( CD )A .货车由于惯性大,滑行距离较大B .货车由于受的摩擦力较大,滑行距离较小C .两辆车滑行的距离相同D .两辆车滑行的时间相同解析:摩擦力是合外力,根据动量定理:-μmgt =0-mv ,得t =v μg ,根据动能定理-μmgs =0-12mv 2,得s =v 22μg. 8.竖直上抛一小球,后来又落回原地,小球运动时所受空气阻力大小不变,则( BD )A .从抛出到落回原地的时间内,重力的冲量为零B .上升阶段空气阻力的冲量小于下落阶段空气阻力的冲量C .从抛出到落回原地的时间内,空气阻力的冲量等于零D .上升阶段小球的动量变化大于下落阶段小球的动量变化解析:上升阶段的加速度大于下降阶段的加速度,经过的位移相同,所以上升阶段的时间小,重力的冲量小,阻力的冲量也小.由于要克服阻力做功,返回时的速度小于刚抛出时的速度,所以上升阶段小球的动量变化大于下落阶段小球的动量变化.9.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则( AC )A .过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B .过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小C .Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D .过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零解析:I 阶段中只受重力,动量的变化量就等于重力的冲量;II 阶段动量的变化量等于重力与阻力合力的冲量;整个过程动量的变化量为零,所以合外力的冲量为零.三、非选择题10.质量是60 kg 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为1.2 s ,安全带伸直后长5 m ,求安全带所受的平均冲力.(g 取10 m/s 2)解:人下落为自由落体运动,下落到底端时的速度为:v 20=2gh ,v 0=2gh =10 m/s取人为研究对象,在人和安全带相互作用的过程中,人受到重力mg 和安全带给的冲力F ,取F 方向为正方向,由动量定理得: (F -mg )t =0-m (-v 0)所以F =mg +mv 0t=1 100 N ,方向竖直向上.11.如图16-2-11所示,在倾角α=37°的斜面上,有一质量为5 kg 的物体沿斜面滑下,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2 s 的时间内,物体所受各力的冲量.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图16-2-11解:物体在下滑过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用则重力的冲量为I G =mg ·t =5×10×2 N·s=100 N·s,方向竖直向下支持力的冲量为I F =mg cos α·t =5×10×0.8×2 N·s=80 N·s,方向垂直斜面向上 摩擦力的冲量为I f =mg ·cos α·μ·t =5×10×0.8×0.2×2 N·s=16 N·s,方向沿斜面向上.12.质量为50 kg 的体操运动员从高空落下,落到垫子前的速度为1.0 m/s ,方向竖直向下,该运动员经垫子缓冲0.5 s 停下来,求垫子对运动员的作用力.(g 取10 m/s 2)解:选竖直向上为正方向,根据牛顿第二定律的动量表述,得(F -mg )t =p ′-p ,即F =p ′-p t+mg =0-50×-1.00.5N +50×10 N=600 N ,方向竖直向上.13.某物体以-定初速度沿粗糙斜面向上滑,并且能够重新下滑到底端.如果物体在上滑过程中受到的合冲量大小为I 上,下滑过程中受到的合冲量大小为I 下,它们的大小相比较为( A )A .I 上>I 下B .I 上<I 下C .I 上=I 下D .条件不足,无法判定解析:由于上、下滑过程中有机械能的损失,所以重新滑到底端时,速度小于初速度,所以上升过程中动量的变化量大于下降过程中动量的变化量,由动量定理可知.14.(双选)质量相等的A 、B 两个物体,沿着倾角分别为α和β的两个光滑斜面,由静止从同一高度h 2开始下滑到同样的另一高度h 1的过程中(如图16-2-12所示),A 、B 两个物体相同的物理量是( CD )图16-2-12A .所受重力的冲量B .所受支持力的冲量C .所受合力的冲量大小D .动量改变量的大小解析:由于机械能守恒,所以下降到同样高的地方,它们的速度相同,所以动量的变化量相同,合外力的冲量相同.15.用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受的阻力与深度成正比.若钻头匀速钻进时第1秒内所受的阻力的冲量为100 N·s,求5秒内阻力的冲量.解:设钻头进入建筑物质的深度为x ,则钻头受到的阻力为f =kx ,k 为比例系数.图1钻头匀速钻进,深度为x =vt所以f =kvt在时间t 内阻力的冲量可通过如图1所示的f -t 图象的面积来求解. I =12f ·t =12kvt 2即I ∝t 2,因第1秒内的冲量为100 N·s,所以t =5 s 时,I 5=2 500 N·s.。

学年高中物理第十六章动量守恒定律第节动量和动量定理课时分层训练含解析新人教版选修_

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第2节动量和动量定理「根底达标练」1.如下图,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,假设以速度2v抽出纸条,那么铁块落地点为( )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解析:选B 以速度v或2v抽纸条时,纸条给铁块的摩擦力不变,以速度2v抽纸条时,纸条对铁块的作用时间短,对铁块的冲量小,铁块获得的速度小,根据平抛知识可知它的水平射程短,所以落点在P点的左边,故B正确.2.(多项选择)恒力F作用在质量为m的物体上,如下图,由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,那么经时间t,以下说法正确的选项是( )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FtC.拉力F对物体的冲量大小是Ft cos θD.合力对物体的冲量大小为零解析:选BD 对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量,是某一个力的冲量、合力的冲量、分力的冲量还是某一个方向上力的冲量,某一个力的冲量与另一个力的冲量无关,故拉力F的冲量为Ft,A、C错误,B正确;物体处于静止状态,合力为零,合力的冲量为零,D正确.3.(2022·三明一中高二期末)如下图,运发动挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2>v1.忽略重力,那么此过程中拍子对网球作用力的冲量( )A.大小为m(v2-v1),方向与v1方向相同B.大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同C.大小为m(v2-v1),方向与v2方向相同D.大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同解析:选D 取拍子击打网球前网球的速度的方向为正方向,根据动量定理得拍子对网球作用力的冲量为:I=-mv2-mv1=-m(v1+v2),即冲量大小为m(v1+v2),方向与v1方向相反,与v2方向相同,故D正确,A、B、C错误.4. (多项选择)如下图,质量均为m的小球A、B在同一水平线上,当A球水平抛出的同时B球自由下落,运动到t=2 s时刻,两球的运动方向夹角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),不计空气阻力,那么( )A .当t =2 s 时,A 球与B 球重力的瞬时功率之比为5∶4B .当t =2 s 时,A 球与B 球重力的瞬时功率之比为1∶1C .在0~2 s 过程中,两球的动能改变不同D .在0~2 s 过程中,两球的动量改变相同解析:选BD 因t =2 s 时两球竖直向速度相同为v y ,重力的功率为P =mgv y 相同,那么A 错误,B 正确;0~2 s 过程中,下落高度相同,重力做功相同,两球的动能改变相同,那么C 错误;0~2 s 过程中,重力的冲量相同,那么两球的动量改变相同,那么D 正确.5.如图,质量为m 的小物块,在与水平方向成α角的恒力F 作用下,沿光滑水平面运动,通过A 点和B 点的速度分别为v A 和v B (A 、B 未在图中标出),其加速度为a ,物块由A 运动到B 的过程中,F 对物块所做的功为W ,F 对物块的冲量为I ,以下结论正确的选项是( )A.12mv B 2=12mv A 2 B .W =12mv B 2-12mv A 2 C .I =mv B -mv A D .a =F m解析:选B 从A 到B 只有F 做功,物体的动能一定增大,故A 错误;由动能定理可得:F 所做的功W =12mv B 2-12mv A 2,故B 正确;由动量定理可得:I 合=mv B -mv A ;而合外力为F 在水平方向上的分量,故F >F 合,故F 的冲量大于合外力的冲量,故C 错误;物体只在水平方向有加速度,那么加速度a =F cos αm,故D 错误. 6.2018年3月22日,一架中国国际航空CA103客机,从天津飞抵香港途中遭遇鸟击,飞机头部被撞穿约一平方米的大洞,雷达罩被砸穿,所幸客机及时平安着陆,无人受伤.假设飞机的速度为700 m/s ,小鸟在空中的飞行速度非常小,小鸟的质量为0.4 kg.小鸟与飞机的碰撞时间为2.5×10-4 s .那么飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为( )A .104 NB .105N C .106 N D .107 N 解析:选C 此题为估算题,可以认为撞击前鸟的速度为零,撞击后鸟与飞机的速度相等,飞机速度为v =700 m/s ,撞击过程可以认为鸟做匀加速直线运动,对鸟,由动量定理得:Ft =mv -0F =mv t =0.4×7002.5×10-4 N =1.12×106 N ,由牛顿第三定律知C 正确,A 、B 、D 错误. 7.(多项选择)如图甲所示为一固定光滑足够长的斜面,倾角为30°.质量为0.2 kg 的物块静止在斜面底端,t =0时刻,受到沿斜面方向拉力F 的作用,取沿斜面向上为正方向,拉力F 随时间t 变化的图象如图乙所示,g =10 m/s 2,那么以下说法正确的选项是( )。

动量守恒定律专题复习

动量守恒定律专题复习
12
二、子弹打木块类的问题
1.运动性质:子弹对地在滑动摩擦力作用下匀减速 直线运动;木块在滑动摩擦力作用下做匀加速运动
2.符合的规律:子弹和木块组成的系统动量守恒, 机械能不守恒。
3.共性特征:一物体在另一物体上,在恒定的阻力 作用下相对运动,系统动量守恒,机械能不守恒,
ΔE = f 滑d相对
典例1 :如图:具有弧形光滑表面(右侧足够高)的小 车A静止在平台边缘的水平光滑地面上,小车质量MA=4kg 。静止在光华平台上的小物体B,其质量为mB=0.9kg。质 量为mC=0.1kg的子弹C以速度v0=20m/s水平射入B,经极 短时间与B达到相对静止,并使B(含C)从P点向右滑上 小车,如图所示(g取10m/s2)。试求:物块B在小车A上所 能达到的最大高度h;
(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;
(2)小车C上表面的最短长度.
变式训练2
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)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。
(1) 救生员和 B 船的总动量大小. (2) A 船的速度大小.
7 【答案】 (1) Mv0-mv (2) v0+Mm(v0+v)
【解析】 (1) 取 v0 的方向为正方向,救生员跃上 B 船前救生员的动量为-mv,B 船的动量为 Mv0.

选修第十六章动量守恒定律 动量和动量守恒定律—人教版山东省2021年高三一轮复习学案

选修第十六章动量守恒定律  动量和动量守恒定律—人教版山东省2021年高三一轮复习学案

选修第十六章动量守恒定律动量和动量守恒定律—人教版山东省2021年高三一轮复习学案【课标要求】理解冲量和动量。

通过理论推导和实验,理解动量定理和动量守恒定律。

能用其解释生产生活中的有关现象。

知道动量守恒定律的普适性。

【探究提升】1.(多选)下列说法中正确的是()A.物体的动量改变,则合外力一定对物体做了功B.物体的运动状态改变,其动量一定改变C.物体的动量发生改变,其动能一定发生改变D.物体的动能改变,其动量一定发生改变2.(单选)在我们的体育课上,体育老师在讲解接篮球的技巧时,经常这样描述:手接触迎面飞来的篮球时,要两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( )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3. (单选)在某一高度处的同一点将三个质量相等的小球以相同的速率分别竖直上抛、竖直下抛、平抛。

若不计空气阻力,当它们到达地面时,它们的()A.动量相等B.动量的增量相等C.动能的增量相等D.重力的冲量相等4.(多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。

F随时间t变化的图线如图所示,则()A.t=1 s时物块的速率为1 m/sB.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD.t=4 s时物块的速度为零5.(单选)“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()A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变6.(单选)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、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,若经过位移2L,其动量将等于2pB.在F作用下,若经过时间2t,其动量将等于2pC.在F作用下,若经过时间2t,其动能将等于2E KD.在F作用下,若经过位移2L,其动能将等于4E K7. (单选)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,地面对钢球的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)8.(单选)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极1过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()A.向上,人的动量先增大后减小B.做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,人所受的重力9.一质量为m=0.2kg的皮球从高H=0.8m处自由落下,与地面相碰后反弹的最大高度为h=0.45m,则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少?假设相互作用的时间为0.1s,则球与地面相互作用的平均作用力?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。

第十六章 专题 动量和能量的综合应用

第十六章  专题 动量和能量的综合应用

第16章 动量守恒定律 专题 动量和能量的综合应用题型一 滑块—木板模型例1.如图所示,B 是放在光滑的水平面上质量为3m 的一块木板,物块A (可看成质点)质量为m ,与木板间的动摩擦因数为μ.最初木板B 静止,物块A 以水平初速度v 0滑上长木板,木板足够长.求:(重力加速度为g )(1)木板B 的最大速度是多少?(2)木块A 从刚开始运动到A 、B 速度刚好相等的过程中,木块A 所发生的位移是多少?(3)若物块A 恰好没滑离木板B ,则木板至少多长?练习1.如图所示,质量为M 、长为L 的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为M 的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上长木板,如果长木板是固定的,物块恰好停在长木板的右端,如果长木板不固定,则物块冲上长木板后在长木板上最多能滑行的距离为( )A .L B.3L 4C.L 4D.L 2【小结】:1.把滑块、木板看做一个整体,摩擦力为内力,在光滑水平面上滑块和木板组成的系统动量守恒.2.由于摩擦生热,机械能转化为内能,系统机械能不守恒,应由能量守恒求解问题.3.注意:若滑块不滑离木板,就意味着二者最终具有共同速度,机械能损失最多.班级: 姓名:题型二子弹打木块模型例2.如图所示,在水平地面上放置一质量为M的木块,一质量为m的子弹以水平速度v射入木块(未穿出),若木块与地面间的动摩擦因数为μ,求:(重力加速度为g)(1)射入的过程中,系统损失的机械能;(2)子弹射入后,木块在地面上前进的距离.练习2.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0水平射向滑块,若射击下层,子弹刚好不射出,若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图所示,则上述两种情况相比较,下列说法不正确的是()A.子弹的末速度大小相等B.系统产生的热量一样多C.子弹对滑块做的功相同D.子弹和滑块间的水平作用力一样大【小结】:1.子弹打木块的过程很短暂,认为该过程内力远大于外力,则系统动量守恒.2.在子弹打木块过程中摩擦生热,系统机械能不守恒,机械能向内能转化.3.若子弹不穿出木块,二者最后有共同速度,机械能损失最多.题型三 弹簧类模型例3.两块质量都是m 的木块A 和B 在光滑水平面上均以速度v 02向左匀速运动,中间用一根劲度系数为k 的水平轻弹簧连接,如图3所示.现从水平方向迎面射来一颗子弹,质量为m 4,速度为v 0,子弹射入木块A 并留在其中.求:(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A 、B 的速度v A 和v B 的大小.(2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能.练习3.如图所示,与水平轻弹簧相连的物体A 停放在光滑的水平面上,物体B 沿水平方向向右运动,跟与A 相连的轻弹簧相碰.在B 跟弹簧相碰后,对于A 、B 和轻弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )A .弹簧压缩量最大时,A 、B 的速度相同B .弹簧压缩量最大时,A 、B 的动能之和最小C .弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减少D .物体A 的速度最大时,弹簧的弹性势能为零【小结】:1.对于弹簧类问题,在作用过程中,若系统合外力为零,则满足动量守恒.2.整个过程往往涉及到多种形式的能的转化,如:弹性势能、动能、内能、重力势能的转化,应用能量守恒定律解决此类问题.3.注意:弹簧压缩最短或弹簧拉伸最长时,弹簧连接的两物体速度相等,此时弹簧弹性势能最大.例4.(动量与能量的综合应用)如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C间的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面间的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;(2)小车C上表面的最短长度.第16章 动量守恒定律专题 动量和能量的综合应用课后练习(一)1.如图所示,在光滑水平面上,有一质量M =3 kg 的薄板和质量m =1 kg 的物块都以v =4 m/s 的初速度相向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.9 m/s 时,物块的运动情况是( )A .做减速运动B .做加速运动C .做匀速运动D .以上运动都有可能2.质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ,初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )A.12m v 2 B .μmgLC.12NμmgLD.mM v 22(m +M )3.用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块静止,如图4所示.现有一质量为m 的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v 0,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B .子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为m v 0M +mC .忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块前的动能D .子弹和木块一起上升的最大高度为m 2v 022g (M +m )24.如图所示,静止在光滑水平面上的木板,质量M =2 kg ,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,质量m =1 kg 的铁块以水平速度v 0=6 m/s ,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧又被弹回,最后恰好停在木板的左端.在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A .3 JB .4 JC .12 JD . 6 J班级: 姓名:5.如图所示,水平轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m 的物体A 相连,A 放在光滑水平面上,有一质量与A 相同的物体B ,从离水平面高h 处由静止开始沿固定光滑曲面滑下,与A 相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B 与A 分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh 2C .B 与A 分开后能达到的最大高度为h 4D .B 与A 分开后能达到的最大高度不能计算6.如图所示,光滑水平面上一质量为M 、长为L 的木板右端紧靠竖直墙壁.质量为m 的小滑块(可视为质点)以水平速度v 0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零.(1)求小滑块与木板间的摩擦力大小;(2)现小滑块以某一速度v 滑上木板的左端,滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,然后向左运动,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,试求v v 0的值.动量守恒定律专题 动量和能量的综合应用课后练习(二)1.如图,质量为M =0.2 kg 的长木板静止在光滑的水平地面上,现有一质量为m =0.2 kg 的滑块(可视为质点)以v 0=1.2 m/s 的速度滑上长木板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数=0.4,小滑块刚好没有滑离长木板,求:(g 取10 m/s 2)(1)小滑块的最终速度大小;(2)在整个过程中,系统产生的热量;(3)以地面为参照物,小滑块滑行的距离为多少?2.两物块A 、B 用水平轻弹簧相连,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,质量为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?班级: 姓名:3.如图所示,物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端,在A的上方O点用不可伸长的细线悬挂一小球C(可视为质点),线长L=0.8 m.现将小球C拉至水平(细线绷直)无初速度释放,并在最低点与A物体发生水平正碰,碰撞后小球C反弹的最大高度为h=0.2 m.已知A、B、C的质量分别为m A=4 kg、m B=8 kg和m C=1 kg,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,A、C碰撞时间极短,且只碰一次,取重力加速度g =10 m/s2.(1)求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小;(2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小;(3)若物体A未从小车B上掉落,则小车B的最小长度为多少?4.如图所示,质量m B=2 kg的平板车B上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量m A=2 kg 的物块A,A、B一起以大小为v1=0.5 m/s的速度向左运动,一颗质量m0=0.01 kg的子弹以大小为v0=600 m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后,速度变为v=200 m/s .已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A 与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端,车长L=1 m,g=10 m/s2,求:(1)A、B间的动摩擦因数;(2)整个过程中因摩擦产生的热量为多少?微型专题 动量和能量的综合应用[学习目标] 1.进一步熟练掌握动量守恒定律的应用.2.综合应用动量和能量观点解决力学问题.一、滑块—木板模型1.把滑块、木板看做一个整体,摩擦力为内力,在光滑水平面上滑块和木板组成的系统动量守恒.2.由于摩擦生热,机械能转化为内能,系统机械能不守恒,应由能量守恒求解问题.3.注意:若滑块不滑离木板,就意味着二者最终具有共同速度,机械能损失最多.例1 如图1所示,B 是放在光滑的水平面上质量为3m 的一块木板,物块A (可看成质点)质量为m ,与木板间的动摩擦因数为μ.最初木板B 静止,物块A 以水平初速度v 0滑上长木板,木板足够长.求:(重力加速度为g )图1(1)木板B 的最大速度是多少?(2)木块A 从刚开始运动到A 、B 速度刚好相等的过程中,木块A 所发生的位移是多少?(3)若物块A 恰好没滑离木板B ,则木板至少多长?答案 (1)v 04 (2)15v 0232μg (3)3v 028μg解析 (1)由题意知,A 向右减速,B 向右加速,当A 、B 速度相等时B 速度最大.以v 0的方向为正方向,根据动量守恒定律:m v 0=(m +3m )v ①得:v =v 04② (2)A 向右减速的过程,根据动能定理有-μmgx 1=12m v 2-12m v 02③ 则木块A 所发生的位移为x 1=15v 0232μg④ (3)方法一:B 向右加速过程的位移设为x 2.则μmgx 2=12×3m v 2⑤ 由⑤得:x 2=3v 0232μg木板的最小长度:L =x 1-x 2=3v 028μg方法二:从A 滑上B 至达到共同速度的过程中,由能量守恒得:μmgL =12m v 02-12(m +3m )v 2 得:L =3v 028μg. 二、子弹打木块模型1.子弹打木块的过程很短暂,认为该过程内力远大于外力,则系统动量守恒.2.在子弹打木块过程中摩擦生热,系统机械能不守恒,机械能向内能转化.3.若子弹不穿出木块,二者最后有共同速度,机械能损失最多.例2 如图2所示,在水平地面上放置一质量为M 的木块,一质量为m 的子弹以水平速度v 射入木块(未穿出),若木块与地面间的动摩擦因数为μ,求:(重力加速度为g )图2(1)射入的过程中,系统损失的机械能;(2)子弹射入后,木块在地面上前进的距离.答案 (1)Mm v 22(M +m )(2)m 2v 22(M +m )2μg解析 因子弹未射出,故碰撞后子弹与木块的速度相同,而系统损失的机械能为初、末状态系统的动能之差.(1)设子弹射入木块后,二者的共同速度为v ′,取子弹的初速度方向为正方向,则由动量守恒得:m v =(M +m )v ′①射入过程中系统损失的机械能ΔE =12m v 2-12(M +m )v ′2② 解得:ΔE =Mm v 22(M +m ). (2)子弹射入木块后二者一起沿地面滑行,设滑行的距离为x ,由动能定理得:-μ(M +m )gx =0-12(M +m )v ′2③ 由①③两式解得:x =m 2v 22(M +m )2μg.子弹打木块模型与滑块—木板模型类似,都是通过系统内的滑动摩擦力相互作用,系统动量守恒.当子弹不穿出木块时,相当于完全非弹性碰撞,机械能损失最多. 三、弹簧类模型1.对于弹簧类问题,在作用过程中,若系统合外力为零,则满足动量守恒.2.整个过程往往涉及到多种形式的能的转化,如:弹性势能、动能、内能、重力势能的转化,应用能量守恒定律解决此类问题.3.注意:弹簧压缩最短或弹簧拉伸最长时,弹簧连接的两物体速度相等,此时弹簧弹性势能最大. 例3 两块质量都是m 的木块A 和B 在光滑水平面上均以速度v 02向左匀速运动,中间用一根劲度系数为k的水平轻弹簧连接,如图3所示.现从水平方向迎面射来一颗子弹,质量为m4,速度为v 0,子弹射入木块A 并留在其中.求:图3(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A 、B 的速度v A 和v B 的大小. (2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能. 答案 (1)v 05 v 02 (2)140m v 02解析 (1)在子弹打入木块A 的瞬间,由于相互作用时间极短,弹簧来不及发生形变,A 、B 都不受弹簧弹力的作用,故v B =v 02;由于此时A 不受弹簧的弹力,木块A 和子弹构成的系统在这极短过程中所受合外力为零,系统动量守恒,选向左为正方向,由动量守恒定律得: m v 02-m v 04=(m4+m )v A 解得v A =v 05(2)由于子弹击中木块A 后木块A 、木块B 运动方向相同且v A <v B ,故弹簧开始被压缩,分别给A 、B 木块施以弹力,使得木块A 加速、B 减速运动,弹簧不断被压缩,弹性势能增大,直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大,在弹簧压缩过程木块A (包括子弹)、B 与弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒. 设弹簧压缩量最大时共同速度为v ,弹簧的最大弹性势能为E pm , 选向左为正方向,由动量守恒定律得:54m v A +m v B =(54m +m )v 由机械能守恒定律得:12×54m v A 2+12m v B 2=12×(54m +m )v 2+E pm 联立解得v =13v 0,E pm =140m v 02.1.(滑块—木板模型)如图4所示,质量为M 、长为L 的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为M 的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上长木板,如果长木板是固定的,物块恰好停在长木板的右端,如果长木板不固定,则物块冲上长木板后在长木板上最多能滑行的距离为( )图4A .L B.3L 4 C.L 4 D.L2答案 D解析 长木板固定时,由动能定理得:-μMgL =0-12M v 02,若长木板不固定,以物块初速度的方向为正方向,有M v 0=2M v ,μMgs =12M v 02-12×2M v 2,得s =L2,D 项正确,A 、B 、C 项错误.2.(子弹打木块模型)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0水平射向滑块,若射击下层,子弹刚好不射出,若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图5所示,则上述两种情况相比较,下列说法不正确的是( )图5A .子弹的末速度大小相等B .系统产生的热量一样多C .子弹对滑块做的功相同D .子弹和滑块间的水平作用力一样大 答案 D解析 设子弹的质量是m ,初速度是v 0,滑块的质量是M ,选择子弹初速度的方向为正方向,由动量守恒定律知滑块获得的最终速度(最后滑块和子弹的共同速度)为v.则:m v0=(m+M)v所以:v=m v0M+m可知两种情况下子弹的末速度是相同的,故A正确;子弹嵌入下层或上层过程中,系统产生的热量都等于系统减少的动能,而子弹减少的动能一样多(子弹初、末速度相等),滑块增加的动能也一样多,则系统减少的动能一样,故系统产生的热量一样多,故B正确;滑块的末速度是相等的,所以获得的动能是相同的,根据动能定理,滑块动能的增量是子弹做功的结果,所以两次子弹对滑块做的功一样多,故C正确;子弹嵌入下层或上层过程中,系统产生的热量都等于系统减少的动能,Q=F f·x相对,由于两种情况相比较子弹能射穿的厚度不相等,即相对位移x相对不相等,所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大,故D错误.3.(弹簧类模型)(多选)如图6所示,与水平轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上,物体B沿水平方向向右运动,跟与A相连的轻弹簧相碰.在B跟弹簧相碰后,对于A、B和轻弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()图6A.弹簧压缩量最大时,A、B的速度相同B.弹簧压缩量最大时,A、B的动能之和最小C.弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减少D.物体A的速度最大时,弹簧的弹性势能为零答案ABD解析物体B与弹簧接触时,弹簧发生形变,产生弹力,可知B做减速运动,A做加速运动,当两者速度相等时,弹簧的压缩量最大,故A正确.A、B和弹簧组成的系统动量守恒,压缩量最大时,弹性势能最大,根据能量守恒,此时A、B的动能之和最小,故B正确.弹簧在压缩的过程中,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,故C错误.当两者速度相等时,弹簧的压缩量最大,然后A继续加速,B继续减速,弹簧逐渐恢复原长,当弹簧恢复原长时,A的速度最大,此时弹簧的弹性势能为零,故D正确.4.(动量与能量的综合应用)如图7所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C间的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面间的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:图7(1)滑块A 与B 碰撞后瞬间的共同速度的大小; (2)小车C 上表面的最短长度. 答案 (1)2.5 m/s (2)0.375 m解析 (1)设滑块A 滑到圆弧末端时的速度大小为v 1,由机械能守恒定律得:m A gh =12m A v 12①代入数据解得v 1=2gh =5 m/s ②设A 、B 碰后瞬间的共同速度为v 2,滑块A 与B 碰撞瞬间与车C 无关,滑块A 与B 组成的系统动量守恒,以向右的方向为正方向, m A v 1=(m A +m B )v 2③ 代入数据解得v 2=2.5 m/s ④(2)设小车C 上表面的最短长度为L ,滑块A 与B 最终恰好没有从小车C 上滑出,三者最终速度相同设为v 3,以向右的方向为正方向 根据动量守恒定律有: (m A +m B )v 2=(m A +m B +m C )v 3⑤ 根据能量守恒定律有:μ(m A +m B )gL =12(m A +m B )v 22-12(m A +m B +m C )v 32⑥联立⑤⑥式代入数据解得L =0.375 m.一、选择题考点一 滑块-木板模型1.如图1所示,在光滑水平面上,有一质量M =3 kg 的薄板和质量m =1 kg 的物块都以v =4 m/s 的初速度相向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.9 m/s 时,物块的运动情况是( )图1A .做减速运动B .做加速运动C .做匀速运动D .以上运动都有可能答案 A解析 开始阶段,物块向左减速,薄板向右减速,当物块的速度为零时,设此时薄板的速度为v 1,规定向右为正方向,根据动量守恒定律得:(M -m )v =M v 1代入数据解得:v 1≈2.67 m/s <2.9 m/s ,所以物块处于向左减速的过程中.2.质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ,初始时小物块停在箱子正中间,如图2所示.现给小物块一水平向右的初速度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )图2A.12m v 2 B .μmgL C.12NμmgL D.mM v 22(m +M )答案 D解析 由于箱子M 放在光滑的水平面上,则由箱子和小物块组成的整体动量始终是守恒的,直到箱子和小物块的速度相同时,小物块与箱子之间不再发生相对滑动,以v 的方向为正方向,有m v =(m +M )v 1 系统损失的动能是因为摩擦力做负功ΔE k =-W f =μmg ·NL =12m v 2-12(M +m )v 12=mM v 22(m +M ),故D 正确,A 、B 、C 错误.考点二 子弹打木块模型3.如图3所示,木块静止在光滑水平桌面上,一子弹水平射入木块的深度为d 时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L ,木块对子弹的平均阻力为F f ,那么在这一过程中下列说法不正确的是( )图3A .木块的机械能增量为F f LB .子弹的机械能减少量为F f (L +d )C .系统的机械能减少量为F f dD .系统的机械能减少量为F f (L +d )答案 D解析子弹对木块的作用力大小为F f,木块相对于桌面的位移为L,则子弹对木块做功为F f L,根据动能定理得知,木块动能的增加量,即机械能的增量等于子弹对木块做的功,即为F f L.故A正确.木块对子弹的阻力做功为-F f(L+d),根据动能定理得知:子弹动能的减少量,即机械能的减少量等于子弹克服阻力做功,大小为F f(L+d),故B正确.子弹相对于木块的位移大小为d,则系统克服阻力做功为F f d,根据功能关系可知,系统机械能的减少量为F f d,故C正确,D错误.4.(多选)用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图4所示.现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,重力加速度为g,则下列说法正确的是()图4A.从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B.子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为m v0M+mC.忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块前的动能D.子弹和木块一起上升的最大高度为m2v022g(M+m)2答案BD解析从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段:子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有部分机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能,故A、C错误;规定向右为正方向,由于弹簧射入木块瞬间系统动量守恒可知:m v0=(m+M)v′所以子弹射入木块后的共同速度为:v′=m v0M+m,故B正确;之后子弹和木块一起上升,该阶段根据机械能守恒得:12(M+m)v′2=(M+m)gh,可得上升的最大高度为:h=m2v022g(M+m)2,故D正确.考点三弹簧类模型5.如图5所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q质量相等,都可视作质点.Q与水平轻质弹簧相连.设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )图5A .P 的初动能B .P 的初动能的12C .P 的初动能的13D .P 的初动能的14答案 B解析 把小滑块P 和Q 以及弹簧看成一个系统,系统的动量守恒.在整个碰撞过程中,当小滑块P 和Q 的速度相等时,弹簧的弹性势能最大.设小滑块P 的初速度为v 0,两滑块的质量均为m ,以v 0的方向为正方向,则m v 0=2m v ,v =v 02所以弹簧具有的最大弹性势能E pm =12m v 02-12×2m v 2=14m v 02=12E k0,故B 正确.6.如图6所示,静止在光滑水平面上的木板,质量M =2 kg ,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,质量m =1 kg 的铁块以水平速度v 0=6 m/s ,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧又被弹回,最后恰好停在木板的左端.在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )图6A .3 JB .4 JC .12 JD .6 J 答案 D7.(多选)如图7所示,水平轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m 的物体A 相连,A 放在光滑水平面上,有一质量与A 相同的物体B ,从离水平面高h 处由静止开始沿固定光滑曲面滑下,与A 相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B 与A 分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是(重力加速度为g )( )图7A .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh2C .B 与A 分开后能达到的最大高度为h4D .B 与A 分开后能达到的最大高度不能计算答案 BC解析 根据机械能守恒定律可得B 刚到达水平面的速度v 0=2gh ,根据动量守恒定律可得A 与B 碰撞后的速度为v =12v 0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为E pm =12×2m v 2=12mgh ,即A 错误,B 正确;当弹簧再次恢复原长时,A 与B 分开,B 以大小为v 的速度向左沿曲面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh ′=12m v 2,B 能达到的最大高度为h ′=14h ,即C 正确,D 错误. 二、非选择题8.(滑块—木板模型)如图8,质量为M =0.2 kg 的长木板静止在光滑的水平地面上,现有一质量为m =0.2 kg 的滑块(可视为质点)以v 0=1.2 m/s 的速度滑上长木板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数=0.4,小滑块刚好没有滑离长木板,求:(g 取10 m/s 2)图8(1)小滑块的最终速度大小; (2)在整个过程中,系统产生的热量;(3)以地面为参照物,小滑块滑行的距离为多少? 答案 (1)0.6 m/s (2)0.072 J (3)0.135 m 解析 (1)小滑块与长木板组成的系统动量守恒, 规定向右为正方向,由动量守恒定律得: m v 0=(m +M )v 解得最终速度为:v =m v 0M +m =0.2×1.20.2+0.2 m/s =0.6 m/s (2)由能量守恒定律得: 12m v 02=12(m +M )v 2+Q 代入数据解得热量为:Q =0.072 J (3)对小滑块应用动能定理: -μmgs =12m v 2-12m v 02代入数据解得距离为s =0.135 m.9.(子弹打木块模型)如图9所示,质量m B =2 kg 的平板车B 上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量m A =2 kg 的物块A ,A 、B 一起以大小为v 1=0.5 m/s 的速度向左运动,一颗质量m 0=0.01 kg 的。

专题16 与动量有关的力学那些事-2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(解析版)

专题16 与动量有关的力学那些事-2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(解析版)

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(四)与动量有关力学那些事1、(2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考)如图所示,质量为M 的长木板静止在光滑水平面上,上表面OA 段光滑,AB 段粗糙且长为l ,左端O 处固定轻质弹簧,右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上,轻绳所能承受的最大拉力为F .质量为m 的小滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧,弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断,再过一段时间后长木板停止运动,小滑块恰未掉落.则( )A. 细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为F MB. 细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为212mv C. 弹簧恢复原长时滑块的动能为212mv D. 滑块与木板AB 间的动摩擦因数为22v gl【答案】ABD【解析】A .细绳被拉断瞬间,对木板分析,由于OA 段光滑,没有摩擦力,在水平方向上只受到弹簧给的弹力,细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F ,根据牛顿第二定律有:F Ma = 解得F a M=,A 正确; B .滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧,到弹簧压缩量最大时速度为0,由系统的机械能守恒得:细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为212mv ,B 正确; C .弹簧恢复原长时木板获得的动能,所以滑块的动能小于212mv ,C 错误; D .由于细绳被拉断瞬间,木板速度为零,小滑块速度为零,所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能,即212p E mv =,小滑块恰未掉落时滑到木板的右端,且速度与木板相同,设为v ',取向左为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得()0m M v =+'()212p E m M v mgl μ=+'+ 联立解得22v glμ=,D 正确。

故选ABD 。

2、(2020·天津市一中益中学校高三第三次月考)光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A ,斜面体质量为M 、底边长为L ,如图所示.将一质量为m 、可视为质点的滑块B 从斜面的顶端由静止释放,滑块B 经过时间t 刚好滑到斜面底端.此过程中斜面对滑块的支持力大小为F N ,则下列说法中正确的是( )A. F N =mg cos αB. 滑块下滑过程中支持力对B 的冲量大小为F N t cos αC. 滑块B 下滑的过程中A 、B 组成的系统动量守恒D. 此过程中斜面体向左滑动的距离为m M m+L 【答案】D【解析】当滑块B 相对于斜面加速下滑时,斜面A 水平向左加速运动,所以滑块B 相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零,所以斜面对滑块的支持力N F 不等于mgcos α,A 错误;滑块B 下滑过程中支持力对B 的冲量大小为N F t ,B 错误;由于滑块B 有竖直方向的分加速度,所以系统竖直方向合外力不为零,系统的动量不守恒,C 错误;系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,设A 、B 两者水平位移大小分别为12x x 、,则12Mx mx =,12x x L +=,解得1m x L M m=+,D 正确;故选D. 3、(2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考)倾角为30°的粗糖斜面上端固定一个弹性挡板,质量m =lkg 的小木块A 放置于质量M =5kg 的长木板B 的下边缘,并且长木板的下边缘与斜面底端对齐,A 、B—起以v 0= 5m/s 的初速度 从斜面底端向上冲,经过0.4s 时间B 与挡板发生碰撞(碰撞时间极短),速度大小不变方向相反,已知小木块A 与长木板B 之间滑动摩擦系数μ1长木板B 与斜面间的滑动摩擦系数μ2取g=10m/s 2,求(1)长木板B 与挡板碰后的速度大小(2)若小木块A 恰好不脱离长木板B ,则B 的下边缘刚好回到斜面底端时的速度大小是多少?(3)在(2)问中,从B 与挡板碰撞到B 再次回到出发点所用的时间是多少?【答案】(1) lm/s (2) 23m/s (3) 5330s 【解析】(1)选AB 整体为研究对象,从出发到B 与挡板相碰过程中.时间t 1=0.4s(m +M )gsin30°+μ(m +M )gcos30°=(m +M )av 1= v 0-at 1.联立可解v 1=1m/sB 与挡板碰后速度大小不变为lm/s.(2)B 与挡板碰后,A 与B 组成的系统沿斜面方向合外力为零(M +m )g sin30°=μ(M +m )gcos30°所以AB 系统沿斜面方向动量守恒,又由于A 与B 不脱离,因此二者恰好不脱离时必共速,设共速速度为v 2,选沿斜面向下为正方向,Mv 1-mv 1=(M +m )v 2.可得v 2=23m/s 即为B 到达斜面底端速度。

高考物理新力学知识点之动量知识点总复习含答案(3)

高考物理新力学知识点之动量知识点总复习含答案(3)

高考物理新力学知识点之动量知识点总复习含答案(3)一、选择题1.马路”低头族”已经成为交通安全的一个大问题,一个小朋友手拿手机正在过马路,突然一阵急促鸣笛,手机掉在地上,还好有惊无险,小朋友没事,手机虽然戴着有很好缓冲作用的保护套,可是屏还是摔碎了。

如果手机质量为180克,从静止开始下落,开始离地高度为0. 8米,与地面的撞击时间为0. 04秒,且落地后不再反弹,重力加速度g取210m/s,那么手机在与地面作用的过程中,地面对手机作用力的大小为()A.19. 8N B.18. 0N C.16. 2N D.18. 18N2.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.0m.小球与软垫接触的时间为1.0s,在接触时间内小球受到合力的冲量大小为(空气阻力不计,g取10m/s2)A.10N·s B.20N·s C.30N·s D.40N·s3.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4.质量为m的子弹以某一初速度v击中静止在粗糙水平地面上质量为M的木块,并陷入木块一定深度后与木块相对静止,甲、乙两图表示这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置,设地面粗糙程度均匀,木块对子弹的阻力大小恒定,下列说法正确的是()A.若M较大,可能是甲图所示情形:若M较小,可能是乙图所示情形B.若0v较小,可能是甲图所示情形:若0v较大,可能是乙图所示情形C.地面较光滑,可能是甲图所示情形:地面较粗糙,可能是乙图所示情形D.无论m、M、0v的大小和地面粗糙程度如何,都只可能是甲图所示的情形5.如图所示,光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球,以某一水平速度射向静止在轨道上带正电的乙球,当它们相距最近时,甲球的速度变为原来的15.已知两球始终未接触,则甲、乙两球的质量之比是A.1:1B.1:2C.1:3D.1:46.篮球运动深受同学们喜爱。

学年高中学习物理 第十六章节 动量守恒定律 . 动量及动量定理课后巩固训练 新人教版选修

学年高中学习物理 第十六章节 动量守恒定律 . 动量及动量定理课后巩固训练 新人教版选修

[根底达标练]1.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么此物体的运动( )A.是匀速运动B.可能是匀变速曲线运动C.不是匀变速直线运动D.可能是匀速圆周运动答案B解析根据冲量I=Ft,在任何相等时间t内冲量I相同,说明作用在物体上的力F是恒力,因此物体做匀变速运动,其中包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动,可见选项B正确,选项A、C错误。

物体做匀速圆周运动时,所受向心力大小恒定,但方向指向圆心,是变力,所以选项D错误。

2.某物体受到-2N·s的冲量作用,那么( )A.物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反B.物体的末动量一定是负值C.物体的动量一定减小D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反答案D解析由动量定理知合力的冲量等于物体动量的增量,负号表示与规定的正方向相反,故只有D正确。

3.(多项选择)以下说法正确的选项是( )A.甲物体的动量-5kg·m/s,乙物体的动量为2kg·m/s,两物体相比乙物体动量大B.一物体速率改变,它的动量一定改变C.力的冲量越大,力对物体做功越多D.物体动量变化越快,所受合外力越大答案BD解析动量的正负只表示方向,不表示大小,A 错误;因p=mv,质量一定时,物体速率改变,动量大小一定变化,B正确;冲量是力对时间的积累,与功没有关系,C错误;由F合=可知D正确。

4.如下图,一个质量为2kg的物体放在水平地面上,在F=10N的拉力作用下保持静止状态,那么在5s内以下各力冲量正确的选项是( )A.拉力F的冲量为25N·s B.摩擦力的冲量为25N·sC.重力的冲量为50N·sD.合力的冲量为50N·s答案B解析拉力的冲量I F=Ft=10×5N·s=50N·s,重力的冲量I G=mgt=2×10×5N·s=100N·s,A、C 错误;因物体静止,合力为零,其冲量为零,D错误;摩擦力F f=F cos30°,其冲量I Ff=F cos30°·t=10××5N·s=25N·s,B正确。

全国通用高中物理第十六章动量守恒定律第2节动量和动量定理课时作业新人教版选修3-5(2021年整理)

全国通用高中物理第十六章动量守恒定律第2节动量和动量定理课时作业新人教版选修3-5(2021年整理)

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第十六章第二节动量和动量定理基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.(河南省信阳市2016~2017学年高二下学期期中)物体的动量变化量的大小为5kg·m/s,这说明( D )A.物体的动量在减小B.物体的动量在增大C.物体的动量大小一定变化D.物体的动量大小可能不变解析:物体的动量变化量的大小为5kg·m/s,动量是矢量,动量变化的方向与初动量可能同向、可能反向、也可能不在同一条直线上,故物体的动量的大小可能增加、可能减小,也可能不变,故D正确,A、B、C错误。

故选D。

2.(山西省怀仁县八中2016~2017学年高二下学期期中)运动员向球踢了一脚(如图),踢球时的力F=100N,球在地面上滚动了t=10s停下来,则运动员对球的冲量为( D )A.1000N·s B.500N·sC.零D.无法确定解析:滚动了t=10s是地面摩擦力对足球的作用时间.不是踢球的力的作用时间,由于不能确定人作用在球上的时间,所以无法确定运动员对球的冲量.3.质量为1kg的物体做直线运动,其速度图象如图所示。

选修第十六章动量守恒定律 动量和动量定理—人教版山东省2021年高三一轮复习限时训练 无答案

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选修第十六章动量守恒定律动量和动量定理—人教版山东省2021年高三一轮复习限时训练1.(单选)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2.(多选)斜上抛一个物体,不计阻力,物体在运动过程中动量的增量、动量的变化率随时间变化的关系在图中正确的是(取向上方向为正)()3.(单选)如图所示,两个质量相同的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止滑下,到达斜面底端的过程中,两物体相同的物理量为()A.重力的冲量B. 重力在最低端的瞬时功率C.合外力的冲量D. 动能变化量4.(多选)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,物体没有被拉动,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FtC. 拉力F对物体的冲量大小是Ft cosθD. 合力对物体的冲量大小为零5. (单选)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起,经t∆时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中,下列说法正确的是A.地面对他的冲量为mv mg t+∆,地面对他做的功为212mvB.地面对他的冲量为mv mg t-∆,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为212mvD.地面对他的冲量为mv mg t+∆,地面对他做的功为零6. (多选)如图所示,质量为m的物块,在与水平方向成角的恒力F作用下沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是Av和Bv,物块由A运动到B的过程中,力F对物块做的功W和力F对物块的冲量I分别是()A.221122B AW mv mv>-B.221122B AW mv mv=-C.B AI mv mv>-D.B AI mv mv=-7. (单选)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动),此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为() A.m2ght+mg B.m2ght-mgC.m ght+mg D.m ght-mg8.(单选)为估算池中睡莲叶面承受雨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小时内杯中水位上升了45 mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/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1×103 kg/m 3)( )A.0.15 PaB.0.54 PaC.1.5 PaD.5.4 Pa9.(单选)如图所示,一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s。

高中物理第16章动量守恒定律课时训练(二十)动量和动量定理新人教版选修3-5(2021年整理)

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(浙江专版)2018年高中物理第16章动量守恒定律课时跟踪检测(二十)动量和动量定理新人教版选修3-5编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((浙江专版)2018年高中物理第16章动量守恒定律课时跟踪检测(二十)动量和动量定理新人教版选修3-5)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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课时跟踪检测(二十)动量和动量定理一、单项选择题1.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/s B.-10 kg·m/sC.40 kg·m/s D.-40 kg·m/s解析:选D 取向下为正方向,则碰撞前小球的动量为正,碰撞后为负,Δp=p2-p1=mv2-mv1=5×(-3)kg·m/s-5×5 kg·m/s =-40 kg·m/s。

D正确。

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 sin θ(t1+t2) B.mg sin θ(t1-t2)C.mg(t1+t2) D.0解析:选C 上滑、下滑两个过程中重力的冲量方向相同,其总冲量应是两段时间内冲量的代数和。

由冲量的定义得:上滑过程中,重力的冲量I1=mgt1,方向竖直向下。

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