动量守恒定律测试题(1)
物理动量守恒定律题20套(带答案)
考点:考查了动量守恒定律的应用 【名师点睛】要使两车不相撞,甲车以最小的水平速度将小球发射到乙车上的临界条件是 两车速度相同,以甲车、球与乙车为系统,由系统动量守恒列出等式,再以球与乙车为系 统,由系统动量守恒列出等式,联立求解
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
代入数据解得:E 损=0.25J 答:①碰后 A 球的速度为 1.0m/s; ②碰撞过程中 A、B 系统损失的机械能为 0.25J. 【点评】小球碰撞过程中动量守恒、机械能不守恒,由动量守恒定律与能量守恒定律可以 正确解题,应用动量守恒定律解题时要注意正方向的选择.
9.如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的 B=4T 的匀磁场中,两导轨间 距 L=0.5m,导轨足够长金属棒 a 和 b 的质量都为 m=1kg,电阻 Ra Rb 1 .b 棒静止于轨 道水平部分,现将 a 棒从 h=80cm 高处自静止沿弧形轨道下滑,通过 C 点进入轨道的水平 部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰.求 a、b 两棒的最 终速度大小以及整个过程中 b 棒中产生的焦耳热(已知重力加速度 g 取 10m/s2)
根据题意: m1 : m2 2
有以上四式解得: v2 2 2gR
接下来男演员做平抛运动:由 4R 1 gt2 ,得 t 8R
2
g
因而: s v2t 8R ; 【点睛】
两演员一起从从 A 点摆到 B 点,只有重力做功,根据械能守恒定律求出最低点速度;女 演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒,由于女演员刚好能回
Q
第一章动量守恒定律单元检测试题(1)
第一章动量守恒定律单元检测(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下面列举的装置各有一定的道理,其中不能用动量定理进行解释的是()A.运输玻璃器皿等易碎物品时,在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物B.建筑工人戴的安全帽内有帆布垫,把头和帽子的外壳隔开一定的空间C.热水瓶胆做成两层,且把两层中间的空气抽去D.跳高运动中的垫子总是十分松软2.关于动量守恒,下列说法正确的是()A.系统中所有物体的加速度都为零时,系统的动量不一定守恒B.系统只有重力做功,系统的动量才守恒C.一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射子弹时,枪和子弹组成的系统动量守恒D.光滑水平面上的两小球发生碰撞,两小球动量守恒3.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为3m和m的A、B两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A、B不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是()A.两滑块的动能之比为1∶3B.两滑块的动量大小之比为3∶1C.两滑块的速度大小之比为3∶1D.弹簧对两滑块做功之比为1∶14.如图所示,质量m A=8.0kg的足够长的木板A放在光滑水平面上,在其右端放一个质量为m B=2.0kg的小木块B.给B以大小为4.0m/s、方向向左的初速度,同时给A以大小为6.0m/s、方向向右的初速度,两物体同时开始运动,直至A、B运动状态稳定,下列说法正确的是()A.木块B的最终速度大小为5.6m/sB.在整个过程中,木块B的动能变化量为0C.在整个过程中,木块B的动量变化量为0D.在整个过程中,系统的机械能守恒5.如图甲所示,水平轻质弹簧一端与物块A左侧相连,一起静止在光滑水平面上,物块B从左侧以大小为v0的初速度向弹簧和物块A运动.运动过程中两物块的v-t图像如图乙所示,则下列说法正确的是() A.物块A的质量大于物块B的质量B.t2时刻弹簧的弹性势能最大C.t1时刻物块A的加速度大于物块B的加速度D.t2时刻物块A的加速度大于物块B的加速度6.如图所示,装有炮弹的火炮总质量为m 1,炮弹的质量为m 2,炮弹射出炮口时对地的速率为v 0,若炮管与水平地面的夹角为θ,则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)()A.m 2v 0cos θm 1-m 2 B.m 2v 0m 1-m 2C.m 2m 1v 0 D.m 2v 0cos θm 17.2020年5月28日,中国第一艘国产航空母舰“山东舰”在某海域执行训练任务.如图,假设在某次舰上飞机起飞训练中,质量为m =2×104kg 的飞机在弹射系统作用下经过t 1=0.2s 以某一初速度进入甲板跑道,之后在甲板上做匀加速直线运动,经过t 2=4.0s 在跑道上运动120m 后成功起飞,且飞机的起飞速度为v =50m/s ,不计空气阻力.下列说法正确的是()A .飞机在弹射系统作用下获得的动量大小为1×105kg·m/sB .弹射系统作用于飞机的平均作用力大小为1×106NC .飞机在甲板跑道上的加速度大小为12.5m/s 2D .弹射系统对飞机做的功为2.5×105J8.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M 的静止的物体,物体上有一光滑的半圆弧轨道,半径为R ,最低点为C ,两端AB 一样高,现让质量为m 的小滑块从A 点由静止下滑,重力加速度为g ,则在运动过程中()A .M 所能获得的最大速度为m 2mgRM 2+Mm B .m 运动到最低点C 时对轨道的压力大小为3mgC .M 向左运动的最大距离为2mRm +MD .M 与m 组成的系统机械能守恒,动量也守恒二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9.在距地面高为h ,同时以相等初速度v 0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛三个质量均为m 的物体,忽略空气阻力,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量Δp ,有()A .竖直上抛的物体的Δp 最大B .平抛的物体的Δp 最大C .竖直下抛的物体的Δp 最小D .三者的Δp 一样大10.如图所示,静止在光滑水平面上的小车,站在车上的人将右边筐中的球一个一个地投入左边的筐中.所有球仍在车上,那么,在投球过程中下列说法正确的是()A .由于人和小车组成的系统所受的合外力为零,所以小车静止不动B .由于人和小车组成的系统所受的合外力不为零,所以小车向右运动C .投完球后,小车将向右做匀速直线运动D .投完球后,小车将静止不动11.A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量为5kg·m/s,B球的动量为7kg·m/s,当A球追上B球时发生对心碰撞,则碰撞后A、B两球动量的可能值为()A.p A=6kg·m/s,p B=6kg·m/sB.p A=3kg·m/s,p B=9kg·m/sC.p A=-2kg·m/s,p B=14kg·m/sD.p A=-5kg·m/s,p B=17kg·m/s12.如图所示,竖直放置的轻弹簧下端固定在地上,上端与质量为m的钢板连接,钢板处于静止状态.一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下,与钢板碰撞后粘在一起向下运动x0后到达最低点Q,设物块与钢板碰撞的时间Δt极短,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.物块与钢板碰后的速度大小为2gh2B.在Δt时间内,物块对钢板的冲量大小为m2gh2-mgΔtC.从P到Q的过程中,整个系统重力势能的减少量为mg(x0+h))D.从P到Q的过程中,弹性势能的增加量为mg·(2x0+h2三、非选择题:本题共6小题,共60分.13.(8分)某同学用如图甲所示的实验装置验证“动量定理”.图乙是某次实验中获取的纸带,图中所标各计数点间还有4个计时点未画出,打点计时器的工作频率为50Hz.(1)为了较为准确地完成实验,以下做法正确的是________.A.实验前,需要补偿阻力B.实验过程中,要保证砝码及砝码盘的质量远远小于小车的质量C.实验过程中,要先释放小车,再接通电源D.实验过程中,需用秒表测量小车在某两点间运动的时间(2)图乙是实验中打下的一段纸带,记录的力传感器的示数为1.05N,测得小车的质量为0.5kg,由此计算出小车从B 到D的过程中,动量变化量Δp=______kg·m/s,合力冲量I=______N·s,在误差允许的范围内,动量定理成立.(以上计算结果均保留三位有效数字)14.(8分)现利用图甲所示装置验证“动量守恒定律”.在图甲中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与穿过打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,数字计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.实验测得滑块A的质量m1=280g,滑块B的质量m2=120g,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用交变电流的频率f=50Hz.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰,碰后数字计时器显示的时间为Δt B=4.00ms,碰撞前、后打出的纸带如图乙.(1)通过分析可知:纸带的________端(填“C”或“D”)与滑块A左侧相连;(2)滑块A在碰撞前速度大小v0=2.00m/s,滑块A在碰撞后速度大小v1=________m/s,滑块B在碰撞后的速度大小v2=________m/s(保留三位有效数字);(3)设两滑块碰撞前、后的动量分别为p和p′,则p=m1v0=0.560kg·m/s、p′=____kg·m/s(保留三位有效数字).15.(8分)如图甲所示,一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上.一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块.当子弹刚射穿木块时,木块向前移动的距离为s(图乙).设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变,子弹可视为质点,求子弹穿过木块的时间.16.(8分)下雨是常见的自然现象,如果雨滴下落为自由落体运动,则雨滴落到地面时,对地表动植物危害巨大,实际上,动植物都没有被雨滴砸伤,因为雨滴下落时不仅受重力,还受空气的浮力和阻力,使得雨滴落地时不会因速度太大而将动植物砸伤.某次下暴雨,质量为m=2.5×10-5kg的雨滴,从高h=2000m的云层下落.(g取10m/s2)(1)如果不考虑空气浮力和阻力,雨滴做自由落体运动,落到地面经Δt1=1.0×10-5s速度变为零,因为雨滴和地面作用时间极短,可认为在Δt1内地面对雨滴的作用力不变且不考虑雨滴的重力,求雨滴对地面的作用力大小;(2)考虑到雨滴同时还受到空气浮力和阻力的作用,设雨滴落到地面的实际速度为8m/s,落到地面上经时间Δt2=3.0×10-4s速度变为零,在Δt2时间内地面对雨滴的作用力不变且不考虑这段时间雨滴受到的重力、空气的浮力和阻力,求雨滴对地面的作用力大小.17.(12分)如图所示,用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块静止于光滑的水平地面上,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C以v=6m/s的初速度在光滑水平地面上向右运动,与前方的物块A发生碰撞(碰撞时间极短),并且C与A碰撞后二者粘在一起运动,A、B、C三者位于同一直线上.在以后的运动中:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块B的速度多大?弹簧弹性势能的最大值是多大?(2)弹簧第一次恢复原长时物块B的速度多大?18.(16分)如图,在光滑水平地面上有一辆质量M=2kg的小车,小车左右两侧均为半径R=0.3m的四分之一光滑圆弧轨道,两圆弧轨道之间平滑连接长L=0.6m的粗糙水平轨道.质量m=1kg的小物块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端A处由静止释放,小物块和粗糙水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g=10m/s2.求:(1)小物块第一次滑到左侧圆弧轨道末端时,小物块与小车的速度大小之比;(2)小物块第一次滑到右侧圆弧轨道上的最大高度h;(3)整个运动过程小物块在粗糙水平轨道上经过的路程s及全过程小车在地面上发生的位移x的大小.。
动量守恒定律试题(含答案)(1)
动量守恒定律试题(含答案)(1)一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,质量均为1.0kg 的木板A 和半径为0.2m 的14光滑圆弧槽B 静置在光滑水平面上,A 和B 接触但不粘连,B 左端与A 相切。
现有一质量为2.0kg 的小滑块C 以5m/s 的水平初速度从左端滑上A ,C 离开A 时,A 的速度大小为1.0m/s 。
已知A 、C 间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g 取10m/s 2。
下列说法正确的是( )A .木板A 的长度为0.85mB .滑块C 能够离开B 且离开B 后做竖直上抛运动C .整个过程中A 、B 、C 组成的系统水平方向动量守恒D .B 的最大速度为5m/s2.A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量2A m kg ,则由图可知下列结论正确的是( )A .A 、B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/sB .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·sC .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/sD .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J3.如图甲所示,质量M =2kg 的木板静止于光滑水平面上,质量m =1kg 的物块(可视为质点)以水平初速度v 0从左端冲上木板,物块与木板的v -t 图象如图乙所示,重力加速度大小为10m/s 2,下列说法正确的是( )A .物块与木板相对静止时的速率为1m/sB .物块与木板间的动摩擦因数为0.3C .木板的长度至少为2mD .从物块冲上木板到两者相对静止的过程中,系统产生的热量为3J4.如图所示,质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力,重力加速度为g。
动量守恒定律试题(含答案)
动量守恒定律试题(含答案)一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,内壁光滑的半圆形的圆弧槽静止在光滑水平地面上,其左侧紧靠固定的支柱,槽的半径为R 。
有一个可视为质点的小球,从槽的左侧正上方距槽口高度为R 处由静止释放,槽的质量等于小球的质量的3倍,重力加速度为g ,空气阻力忽略不计,则下列关于小球和槽的运动的说法正确的是( )A .小球运动到槽的底部时,槽对地面的压力大小等于小球重力的5倍B .小球第一次离开槽后能沿圆弧切线落回槽内C .小球上升的最大高度为(相对槽口)RD .小球上升的最大高度为(相对槽口)12R 2.质量为3m 足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放质量均为m 的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ.现同时给木块l 、2、3水平向右的初速度v 0、2v 0、3v 0,已知重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A .1木块相对静止前,木板是静止的B .1木块的最小速度是023v C .2木块的最小速度是056v D .木块3从开始运动到相对静止时位移是204v g3.如图所示,质量为M 、带有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O 为圆心。
质量为m 的小滑块以水平向右的初速度0v 冲上圆弧轨道,恰好能滑到最高点,已知M =2m 。
,则下列判断正确的是A .小滑块冲上轨道的过程,小滑块机械能不守恒B .小滑块冲上轨道的过程,小滑块与带有圆弧轨道的滑块组成的系统动量守恒C .小滑块冲上轨道的最高点时,带有圆弧轨道的滑块速度最大且大小为023v D .小滑块脱离圆弧轨道时,速度大小为013v 4.水上飞行运动使用的是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的装置,也称为“喷水飞行背包”,它通过向下喷射高压水柱的方式将操控者托举在水面 上空,利用脚上喷水装置产生的反冲动力,让你可以在水面之上腾空而起,另外配备有手动控 制的喷嘴,用于稳定空中飞行姿态.如图所示运动员在水上做飞行运动表演.他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中.已知运动员与装备的总质量为100 kg ,两个圆管喷嘴的直径均为10cm ,已知重力加速度大小g =10m/s 2,水的密度ρ=1.0×103kg/cm 3,则喷嘴处喷水的速度大约为A .3.0 m/sB .5.4 m/sC .8.0 m/sD .10.2 m/s5.A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量2A m kg ,则由图可知下列结论正确的是( )A .A 、B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/sB .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·sC .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/sD .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J6.如图所示,A 、B 、C 是三级台阶的端点位置,每一级台阶的水平宽度是相同的,其竖直高度分别为h 1、h 2、h 3,将三个相同的小球分别从A 、B 、C 三点以相同的速度v 0水平抛出,最终都能到达A 的下一级台阶的端点P 处,不计空气阻力。
人教版高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试题(有答案解析)(1)
一、选择题1.(0分)[ID :127082]质量为m 的乒乓球在离台高h 处时速度刚好水平向左,大小为v 1运动员在此时用球拍击球,使球以大小为2v 的速度水平向右飞出,球拍和乒乓球作用的时间极短,则( )A .击球前后球动量改变量的方向水平向左B .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv +C .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv -D .球拍击球前乒乓球机械能不可能是2112mgh mv + 2.(0分)[ID :127080]如图所示,体积相同的匀质小球A 和B 并排悬挂,静止时悬线平行,两球刚好接触,悬点到球心的距离均为L ,B 球悬线右侧有一固定的光滑小铁钉P ,O 2P=34L 。
现将A 向左拉开60°角后由静止释放,A 到达最低点时与B 发生弹性正碰,碰后B 做圆周运动恰能通过P 点的正上方。
已知A 的质量为m ,取3=1.73,5=2.24,则B 的质量约为( )A .0.3mB .0.8mC .mD .1.4m3.(0分)[ID :127073]一水龙头的出水口竖直向下,横截面积为S ,且离地面高度为h 。
水从出水口均匀流出时的速度大小为v 0,在水落到水平地面后,在竖直方向的速度变为零,并沿水平方向朝四周均匀散开。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g 。
水和地面的冲击时间很短,重力影响可忽略。
不计空气阻力和水的粘滞阻力。
则( )A .单位时间内流出水的质量为2gh ρB .单位时间内流出水的质量为202v gh ρ+C .地面受到水的冲击力大小为2Sv gh ρD .地面受到水的冲击力大小为202Sv v gh ρ+4.(0分)[ID :127069]人从高处跳到较硬的水平地面时,为了安全,一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿,这是为了( )A .减小地面对人的冲量B .减小人的动量的变化C .增加地面对人的冲击时间D .增大人对地面的压强5.(0分)[ID :127054]如图所示,静止在光滑水平面上的小车,上面是由两个对称的光滑曲面组成,整个小车的质量为m ,现有一个质量也是m 可看作质点的小球,以水平速度v 0从小车的左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。
物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析
物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN 的半径为R =3.2m ,水平部分NP 长L =3.5m ,物体B 静止在足够长的平板小车C 上,B 与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端.从M 点由静止释放的物体A 滑至轨道最右端P 点后再滑上小车,物体A 滑上小车后若与物体B 相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力.A 与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.物体A 、B 和小车C 的质量均为1kg ,取g =10m/s 2.求(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小? (2)物体A 在NP 上运动的时间? (3)物体A 最终离小车左端的距离为多少?【答案】(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小为30N ; (2)物体A 在NP 上运动的时间为0.5s (3)物体A 最终离小车左端的距离为3316m 【解析】试题分析:(1)物体A 由M 到N 过程中,由动能定理得:m A gR=m A v N 2 在N 点,由牛顿定律得 F N -m A g=m A 联立解得F N =3m A g=30N由牛顿第三定律得,物体A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为:F N ′=3m A g=30N (2)物体A 在平台上运动过程中 μm A g=m A a L=v N t-at 2代入数据解得 t=0.5s t=3.5s(不合题意,舍去) (3)物体A 刚滑上小车时速度 v 1= v N -at=6m/s从物体A 滑上小车到相对小车静止过程中,小车、物体A 组成系统动量守恒,而物体B 保持静止 (m A + m C )v 2= m A v 1 小车最终速度 v 2=3m/s此过程中A 相对小车的位移为L 1,则2211211222mgL mv mv μ=-⨯解得:L 1=94m物体A 与小车匀速运动直到A 碰到物体B ,A ,B 相互作用的过程中动量守恒: (m A + m B )v 3= m A v 2此后A ,B 组成的系统与小车发生相互作用,动量守恒,且达到共同速度v 4 (m A + m B )v 3+m C v 2=" (m"A +m B +m C ) v 4 此过程中A 相对小车的位移大小为L 2,则222223*********mgL mv mv mv μ=+⨯-⨯解得:L 2=316m 物体A 最终离小车左端的距离为x=L 1-L 2=3316m 考点:牛顿第二定律;动量守恒定律;能量守恒定律.2.如图所示,一辆质量M=3 kg 的小车A 静止在光滑的水平面上,小车上有一质量m=l kg 的光滑小球B ,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为E p =6J ,小球与小车右壁距离为L=0.4m ,解除锁定,小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住,求:①小球脱离弹簧时的速度大小;②在整个过程中,小车移动的距离。
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动,速度为v =3m/s ,质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点,球的左边缘恰于传送带右端B 对齐;质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动,运动至B 点与球m 2发生碰撞,在极短的时间内以碰撞前速率的12反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。
已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1,取重力加速度210m/s g =。
求:(1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大?(2)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少? 【答案】(1)42N (2)13.5J 【解析】 【详解】解:设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动,根据动能定理:221111011=22m gL m v m v μ--解之可得:1=4m/s v 因为1v v <,说明假设合理滑块与小球碰撞,由动量守恒定律:21111221=+2m v m v m v - 解之得:2=2m/s v碰后,对小球,根据牛顿第二定律:2222m v F m g l-=小球受到的拉力:42N F =(2)设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ,则()01112L v v t =+ 解之得:11s t =在这过程中,传送带运行距离为:113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为:11 1.5X L X m ∆=-=设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端,向左运动最大时间为2t 则根据动量定理:121112m gt m v μ⎛⎫-=-⋅⎪⎝⎭解之得:22s t =滑块向左运动最大位移:121122m x v t ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=2m 因为m x L <,说明假设成立,即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度112v <v , 说明滑块与小球碰后在传送带上的总时间为22t在滑块与传送带碰撞后的时间内,传送带与滑块间的相对路程22212X vt m ∆==因此,整个过程中,因摩擦而产生的内能是()112Q m g x x μ=∆+∆=13.5J2.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:(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3.如图所示,在倾角30°的斜面上放置一个凹撸B,B 与斜面间的动摩擦因数36μ=;槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点),它到凹槽左侧壁的距离d =0.1m ,A 、B 的质量都为m=2kg ,B 与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩摞力,不计A 、B 之间的摩擦,斜面足够长.现同时由静止释放A 、B,经过一段时间,A 与B 的侧壁发生碰撞,碰撞过程不计机械能损失,碰撞时间极短,g 取210/m s .求:(1)释放后物块A 和凹槽B 的加速度分别是多大?(2)物块A 与凹槽B 的左侧壁第一次碰撞后瞬间A 、B 的速度大小;(3)从初始位置到物块A 与凹糟B 的左侧壁发生第三次碰撞时B 的位移大小. 【答案】(1)(2)v An =(n-1)m∙s -1,v Bn ="n" m∙s -1(3)x n 总=0.2n 2m 【解析】 【分析】【详解】(1)设物块A 的加速度为a 1,则有m A gsin θ=ma 1, 解得a 1=5m/s 2凹槽B 运动时受到的摩擦力f=μ×3mgcos θ=mg 方向沿斜面向上; 凹槽B 所受重力沿斜面的分力G 1=2mgsin θ=mg 方向沿斜面向下; 因为G 1=f ,则凹槽B 受力平衡,保持静止,凹槽B 的加速度为a 2=0 (2)设A 与B 的左壁第一次碰撞前的速度为v A0,根据运动公式:v 2A0=2a 1d 解得v A0=3m/s ;AB 发生弹性碰撞,设A 与B 第一次碰撞后瞬间A 的速度大小为v A1,B 的速度为v B1,则由动量守恒定律:0112A A B mv mv mv =+ ;由能量关系:2220111112222A AB mv mv mv =+⨯ 解得v A1=-1m/s(负号表示方向),v B1=2m/s4.如图所示,质量分别为m 1和m 2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v 1、v 2同向运动,并发生对心碰撞,碰后m 2被右侧墙壁原速弹回,又与m 1碰撞,再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m 1球速度的大小.【答案】【解析】设两个小球第一次碰后m 1和m 2速度的大小分别为和,由动量守恒定律得:(4分) 两个小球再一次碰撞,(4分)得:(4分)本题考查碰撞过程中动量守恒的应用,设小球碰撞后的速度,找到初末状态根据动量守恒的公式列式可得5.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击.通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因.质量为2m 、厚度为2d 的钢板静止在水平光滑桌面上.质量为m 的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿.现把钢板分成厚度均为d 、质量均为m 的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示.若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度.设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响.【答案】【解析】设子弹初速度为v0,射入厚度为2d的钢板后,由动量守恒得:mv0=(2m+m)V(2分)此过程中动能损失为:ΔE损=f·2d=12mv20-12×3mV2(2分)解得ΔE=13mv20分成两块钢板后,设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1:mv1+mV1=mv0(2分)因为子弹在射穿第一块钢板的动能损失为ΔE损1=f·d=mv2(1分),由能量守恒得:1 2mv21+12mV21=12mv20-ΔE损1(2分)且考虑到v1必须大于V1,解得:v1=13(26v0设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2,由动量守恒得:2mV2=mv1(1分)损失的动能为:ΔE′=12mv21-12×2mV22(2分)联立解得:ΔE′=13(1)2×mv20因为ΔE′=f·x(1分),可解得射入第二钢板的深度x为:(2分)子弹打木块系统能量损失完全转化为了热量,相互作用力乘以相对位移为产生的热量,以系统为研究对象由能量守恒列式求解6.如图所示,静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列,质量均为m,人在极端的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰,三车以共同速度又运动了距离L时停止。
动量守恒练习题全
动量守恒定律考练题(1)命题人 徐宏斌 审核人 田素云1.在做“用气垫导轨探究碰撞中的不变量”实验中,需要用的测量工具有【 】A.天平 B.弹簧测力计 C.秒表 D.光电计时器2.若一个物体的动量发生了变化,则物体运动的(质量不变)【 】A.速度的大小一定改变了B.速度的方向一定改变了C.速度一定变化了D.加速度一定不为零3.质量为0.5kg的小球竖直下落,撞到地面时的速度为10m/s,竖直向上弹起的速度是8m/s.设向下为正方向时,小球动量变化的大小和方向是【 】A.9kg·m/s,向下 B.9kg·m/s,向上C.1kg·m/s,向下 D.1kg·m/s,向上4.关于物体的动量,下列说法正确的是【 】A.物体的动量越大,其惯性也越大B.同一物体的动量越大,其速度一定越大C.物体的加速度不变,其动量一定不变D.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5.对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是【 】A.物体的动量发生变化,其动能一定变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化C.物体的动能发生变化,其动量一定变化D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化6.两球相向运动,正碰后两球变为静止,则碰前两球的【 】A.质量一定相等B.动量一定相等C.动能一定相等D.动量大小相等7.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是【 】A.匀速圆周运动B.自由落体运动C.平抛运动D.单摆的摆球沿圆弧运动8.用和分别表示两个相互作用物体的初动量,和分别表示它们的末动量,和分别为两物体动量的变化,表示系统总动量的变化,c为不等于零的常数,若系统动量守恒,则下列等式中正确的是【 】 A. B.C. D.9.在光滑的水平面上有两个小球A和B,它们的质量分别是2kg和4kg。
(1)如果两小球沿同一直线向同一方向运动,速率分别为5m/s和2m/s,它们碰撞前的总动量是多大? kg·m/s,方向与哪个小球动量相同?。
《动量守恒定律》测试题(含答案)(1)
《动量守恒定律》测试题(含答案)(1)一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L ,固定在水平面上,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为R 的定值电阻,平直部分导轨左侧区域有宽度为d 、方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。
质量为m 、电阻也为R 的金属棒从高为h 处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。
已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好,重力加速度为g ,则金属棒穿过磁场区域的过程中( )A .金属棒克服安培力做的功等于系统增加的内能B .金属棒克服安培力做的功为mghC .金属棒产生的电热为()12mg h d μ- D .金属棒在磁场中运动的时间为2222gh B L d g R mgμμ- 2.如图所示,光滑的半圆槽置于光滑的地面上,且一定高度自由下落的小球m 恰能沿半圆槽的边缘的切线方向滑入原先静止的槽内,对此情况,以下说法正确的是( )A .小球第一次离开槽时,将向右上方做斜抛运动B .小球第一次离开槽时,将做竖直上抛运动C .小球离开槽后,仍能落回槽内,而槽将做往复运动D .槽一直向右运动3.如图所示,将一光滑的、质量为4m 、半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨着一个质量为m 的物块.今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高为R 处从静止开始落下,沿半圆槽切线方向自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A .小球在半圆槽内第一次由A 到最低点B 的运动过程中,槽的支持力对小球做负功B.小球第一次运动到半圆槽的最低点B时,小球与槽的速度大小之比为41︰C.小球第一次在半圆槽的最低点B时对槽的压力为133 mgD.物块最终的动能为15mgR4.从高处跳到低处时,为了安全,一般都要屈腿(如图所示),这样做是为了()A.减小冲量B.减小动量的变化量C.增大与地面的冲击时间,从而减小冲力D.增大人对地面的压强,起到安全作用5.如图所示,左图为大型游乐设施跳楼机,右图为其结构简图.跳楼机由静止从a自由下落到b,再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下.已知跳楼机和游客的总质量为m,ab 高度差为2h,bc高度差为h,重力加速度为g.则A.从a到b与从b到c的运动时间之比为2:1B.从a到b,跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等C.从a到b,跳楼机和游客总重力的冲量大小为m ghD.从b到c,跳楼机受到制动力的大小等于2mg6.如图所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上,木板左端固定一轻质挡板,一根轻弹簧左端固定在挡板上,质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板,压缩弹簧,然后被弹回,运动到木板最右端时与木板相对静止。
物理动量守恒定律题20套(带答案)
物理动量守恒定律题20套(带答案)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.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m2=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m1=1.5×10-3 kg的不带电小物体P从轨道右端a以v0=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=10m/s2.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B1;(3)当区域efgh内所加磁场的磁感应强度为B2=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)24.610N F N -=⨯ (2)1 1.25B T = (3)127s 360t 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:221011111-22m 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 =b 点:对Q ,由牛顿第二定律得:2222N v F m g m R-=解得:24.610N N F -=⨯(2)设Q 在c 点的速度为c v ,在b 到c 点,由机械能守恒定律:22222211(1cos )22c m gR m v m v θ-+=解得:2m/s c v =进入磁场后:Q 所受电场力22310N F qE m g -==⨯= ,Q 在磁场做匀速率圆周运动由牛顿第二定律得:2211c c m v qv B r =Q 刚好不从gh 边穿出磁场,由几何关系:1 1.6m r d == 解得:1 1.25T B = (3)当所加磁场22T B =,2221m cm v r qB == 要让Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,则Q 在磁场中运动轨迹对应的圆心角最大,则当gh 边或ef 边与圆轨迹相切,轨迹如图所示:设最大圆心角为α,由几何关系得:22cos(180)d r rα-︒-= 解得:127α=︒ 运动周期:222m T qB π=则Q 在磁场中运动的最长时间:222127127•s 360360360m t T qB παπ===︒此时对应的β角:190β=︒和2143β=︒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:2cos 1sin 2B B B Bm 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:2220111()222A B P A A B Bm 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,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。
动量守恒定律单元检测附答案
动量守恒定律单元测试 一.选择题(共14小题)1.(多选)质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则( )A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,动量守恒B.当两物块相距最近时,物块甲的速率为零C.当物块甲的速率为1m/s时,物块乙的速率可能为2m/s,也可能为0D.物块甲的速率可能达到5m/s2.如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中,则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为( )A.v=,I=0 B.v=,I=2mv0C.v=,I= D.v=,I=2mv0﹣图象如图所示,其中OA和BC段为抛物线,AB段为直线并3.一物体做直线运动的x t且与两段抛物线相切.物体的加速度、速度、动能、动量分别用a、v、E k、P表示,下列表示这些物理量的变化规律可能正确的是( )A. B.C. D.4.如图所示,质量为 m 的小滑块(可视为质点),从 h 高处的 A 点由静止开始沿斜面下滑,停在水平地面上的 B 点(斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接).要使物体能原路返回,在 B 点需给物体的瞬时冲量最小应是( )A.2m B.m C.D.4m5.(多选)将质量相等的三只小球A、B、C从离地同一高度以大小相同的初速度分别上抛下抛、平抛出去,空气阻力不计,那么,有关三球动量和冲量的情况是( )A.三球刚着地时的动量大小相同B.三球刚着地时的动量各不相同C.三球从抛出到落地时间内,受重力冲量最大的是A球,最小的是B球D.三球从抛出到落地时间内,受重力冲量均相同6.(多选)测量运动员体能的装置如图所示,质量为m1的运动员将绳拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下端悬吊一个m2的重物,人用力向后蹬传送带,而人的重心不动,使传送带以v的速率向后运动,则不正确的是( )A.人对传送带不做功B.传送带对人的冲量等于零C.人对传送带做功的功率m2gv D.人对传送带做功的功率m1gv7.(多选)如图所示,放在光滑水平桌面上的A、B两小木块中部夹一被压缩的轻弹簧,当轻弹簧被放开时,A、B两小木块各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地面上若m A=3m B,则下列结果正确的是( )A.若轻弹簧对A、B做功分别为W1和W2,则有W1:W2=1:1B.在与轻弹簧作用过程中,两木块的速度变化量之和不为零C.若A、B在空中飞行时的动量变化量分别为△p1和△p2,则有△p1:△p2=1:1D.若A、B同时离开桌面,则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内,A、B两木块的水平位移大小之比为l:38.如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个1/4弧形凹槽OAB,凹槽半径为R,A点切线水平.另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽,重力加速度大小为g,不计摩擦.下列说法中正确的是( )A.当时,小球能到达B点B.如果小球的速度足够大,球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C.当时,小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大D.如果滑块固定,小球返回A点时对滑块的压力为9.在光滑的水平地面上水平放置着足够长的质量为M的木板,其上放置着质量为m带正电的物块(电量保持不变),两者之间的动摩擦因数恒定,且M>m,空间存在着足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场,某时刻开始它们以大小相同的速度相向运动,如图,取向右为正方向,则下列图象可能正确反映它们以后运动的是( )A.B.C.D.10.(多选)如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是( )A.在下滑过程中,物块的机械能守恒B.在下滑过程中,物块和槽的动量守恒C.物块被弹簧反弹后,做匀速直线运动D.物块被弹簧反弹后,不能回到槽高h处11.如图,质量为3kg的木板放在光滑水平面上,质量为1kg的物块在木板上,它们之间有摩擦力,木板足够长,两者都以4m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度为2.4m/s 时,物块( )A.加速运动B.减速运动C.匀速运动D.静止不动12.质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.左侧射手首先开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )A.木块静止,d1=d2B.木块向右运动,d1<d2C.木块静止,d1<d2D.木块向左运动,d1=d2二.实验题(共1小题)13.某物理兴趣小组利用如图1所示的装置进行实验.在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下:①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量m a、m b;③在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上;④细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;⑥滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离S a;⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离S b;⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量.(1)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证 = 即可.(用上述实验数据字母表示)(2)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到S a与的关系图象如图2所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为 .(用上述实验数据字母表示)三.计算题(共4小题)14.如图所示,左端带有挡板P的长木板质量为m,置于光滑水平面上,劲度系数很大的轻弹簧左端与P相连,弹簧处于原长时右端在O点,木板上表面O点右侧粗糙、左侧光滑若将木板固定,质量也为m的小物块以速度v0从距O点L的A点向左运动,与弹簧碰撞后反弹,向右最远运动至B点,OB的距离为3L,已知重力加速度为g.(1)求物块和木板间动摩擦因数μ及上述过程弹簧的最大弹性势能E p.(2)解除对木板的固定,物块仍然从A点以初速度v0向左运动,由于弹簧劲度系数很大,物块与弹簧接触时间很短可以忽略不计,物块与弹簧碰撞后,木板与物块交换速度.①求物块从A点运动到刚接触弹簧经历的时间t;②物块最终离O点的距离x.15.如图所示,一条不可伸长的轻绳长为R,一端悬于天花板上的O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点).现有一个高为h,质量为M的平板车P,在其左端放有一个质量也为m的小物块Q(可视为质点),小物块Q正好处在悬点O的正下方,系统静止在光滑水平面地面上.今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时刚好与Q发生正碰,碰撞时间极短,且无能量损失.已知Q离开平板车时的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?16.如图所示,在光滑的水平地面的左端连接一半径为R的光滑圆形固定轨道,在水平面质量为M=3m的小球Q连接着轻质弹簧,处于静止状态.现有一质量为m的小球P从B点正上方h=R高处由静止释放,求:(1)小球P到达圆形轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力;(2)在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;(3)若球P从B上方高H处释放,恰好使P球经弹簧反弹后能够回到B点,则高度H 的大小.17.如图,质量为M=2.0kg的小车静止在光滑水平面上,小车AB部分是半径为R=0.4m的四分之一圆弧光滑轨道,BC部分是长为L=0。
第一章《动量守恒定律》测试题(含答案)-高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
第一章《动量守恒定律》测试题一、单选题1.质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为.A.mvMB.M vmC.m vm M+D.M vm M+2.两个具有相等动量的物体,质量分别为m1和m2,且m1>m2,则()A.m2动能较大B.m1动能较大C.两物体动能相等D.无法判断3.静止在水平地面上的平板车,当一人在车上行走时,下列说法正确的是()A.只有当地面光滑时,人和小车组成的系统的动量才守恒B.无论地面是否光滑,人和小车组成的系统的动量都守恒C.只有当小车的表面光滑时,人和小车组成的系统的动量才守恒D.无论小车的表面是否光滑,人和小车组成的系统的动量都守恒4.一炮艇总质量为M,一速度v0匀速行驶,从炮艇上以相对海岸的水平速度v向前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后炮艇的速度为v,,若不计水的阻力,则下列关系式中正确的是()A.Mv0=(M-m)v,+mv B.Mv0=(M-m)v,+m(v+v0)C.Mv0=(M-m)v,+m(v+v,)D.Mv0=Mv,+mv5.下列关于力的冲量和动量的说法中,正确的是()A.物体所受的合力为零,它的动量一定为零B.物体所受的合外力的冲量为零,它的动量变化一定为零C.物体所受的合力外的做的功为零,它的动量变化一定为零D.物体所受的合外力不变,它的动量一定不变6.地动仪是世界上最早的感知地震装置,由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成,早于欧洲1700多年如图所示,为一现代仿制的地动仪,龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为h,当感知到地震时,质量为m的铜珠(初速度为零)离开龙口,落入蟾蜍口中,与蟾蜍口碰撞的时间约为t,则铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小约为()Amg BCDmg 7.质量为m 的木箱放置在光滑的水平地面上,在与水平方向成θ角的恒定拉力F 作用下由静止开始运动,经过时间t 速度变为v ,则在这段时间内拉力F 与重力的冲量大小分别为( )A .Ft , 0B .Ft , mgtC .mv , mgtD .Ft cos θ, 08.一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v ,在此过程中( )A .地面对他的冲量为mv +mg Δt ,地面对他做的功为12mv 2B .地面对他的冲量为mv +mg Δt ,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12mv 2D .地面对他的冲量为mv -mg Δt ,地面对他做的功为零9.某火箭模型含燃料质量为M ,点火后在极短时间内相对地面以速度大小v 0竖直向下喷出一定质量的气体,火箭模型获得的速度大小为v ,忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则喷出的气体质量为( )A .0Mv vB .0Mv v v +C .0Mv v v -D .02Mv v v + 10.如图所示,木块A 和木块B 用一根弹性良好的轻弹簧连在一起,置于光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块A 并留在A 中,则在子弹打击木块A 及弹簧压缩的过程中,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 .无法判断动量、机械能是否守恒11.如图所示的装置中,木块B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,则下图列说法中正确的是( )A.从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的全过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒B.子弹射入木块的短暂过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒C.从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统动量守恒D.若水平桌面粗糙,子弹射入木块的短暂过程中,子弹与木块组成的系统动量不守恒12.如图所示,是某游乐园的标志性设施一一摩天轮。
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C ,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上.现有滑块A 以初速度0v 从右端滑上B ,一段时间后,以02v 滑离B ,并恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m .求: (1)A 刚滑离木板B 时,木板B 的速度; (2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ; (3)圆弧槽C 的半径R ;(4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能.【答案】(1) v B =04v ;(2)20516v gL μ=(3)2064v R g =(4)201532mv E ∆=【解析】 【详解】(1)对A 在木板B 上的滑动过程,取A 、B 、C 为一个系统,根据动量守恒定律有:mv 0=m2v +2mv B 解得v B =4v (2)对A 在木板B 上的滑动过程,A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量222000111()2()22224v v mgL mv m m μ⨯=--解得20516v gLμ=(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒,则有:2mv +mv B =2mv A 、C 系统机械能守恒:22200111()()222242v v mgR m m mv +-⨯=解得264v R g= (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒0024A C mv mv mv mv +=+ A 、C 系统初、末状态机械能守恒,2222001111()()222422A C m m m m +=+v v v v 解得v A =4v . 所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能为:2220015112232A mv E mv mv ∆=-=【点睛】该题是一个板块的问题,关键是要理清A 、B 、C 运动的物理过程,灵活选择物理规律,能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解.2.如图甲所示,物块A 、B 的质量分别是 m A =4.0kg 和m B =3.0kg .用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B 右侧与竖直墙相接触.另有一物块C 从t =0时以一定速度向右运动,在t =4s 时与物块A 相碰,并立即与A 粘在一起不再分开,物块C 的v -t 图象如图乙所示.求:①物块C 的质量?②B 离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E P ? 【答案】(1)2kg (2)9J 【解析】试题分析:①由图知,C 与A 碰前速度为v 1=9 m/s ,碰后速度为v 2=3 m/s ,C 与A 碰撞过程动量守恒.m c v 1=(m A +m C )v 2 即m c =2 kg②12 s 时B 离开墙壁,之后A 、B 、C 及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A 、C 与B 的速度相等时,弹簧弹性势能最大 (m A +m C )v 3=(m A +m B +m C )v 4得E p =9 J考点:考查了动量守恒定律,机械能守恒定律的应用【名师点睛】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键,应用动量守恒定律、能量守恒定律、动量定理即可正确解题.3.人站在小车上和小车一起以速度v 0沿光滑水平面向右运动.地面上的人将一小球以速度v 沿水平方向向左抛给车上的人,人接住后再将小球以同样大小的速度v 水平向右抛出,接和抛的过程中车上的人和车始终保持相对静止.重复上述过程,当车上的人将小球向右抛出n 次后,人和车速度刚好变为0.已知人和车的总质量为M ,求小球的质量m . 【答案】02Mv m nv= 【解析】试题分析:以人和小车、小球组成的系统为研究对象,车上的人第一次将小球抛出,规定向右为正方向,由动量守恒定律:Mv 0-mv=Mv 1+mv 得:102mvv v M=-车上的人第二次将小球抛出,由动量守恒: Mv 1-mv=Mv 2+mv 得:2022mvv v M=-⋅同理,车上的人第n 次将小球抛出后,有02n mvv v n M=-⋅ 由题意v n =0, 得:02Mv m nv=考点:动量守恒定律4.如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5m ,物块A 以v 0=6m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1kg(重力加速度g 取10m/s 2;A 、B 视为质点,碰撞时间极短).(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; (2)若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值; (3)求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度v n 与n 的关系式. 【答案】(1)5m/s v =, F =22 N (2) k =45 (3)90.2m/s ()n v n n k =-<【解析】⑴物块A 从开始运动到运动至Q 点的过程中,受重力和轨道的弹力作用,但弹力始终不做功,只有重力做功,根据动能定理有:-2mgR =-解得:v ==4m/s在Q 点,不妨假设轨道对物块A 的弹力F 方向竖直向下,根据向心力公式有:mg +F =解得:F =-mg =22N ,为正值,说明方向与假设方向相同。
(完整版)动量守恒定律单元测试题
(完整版)动量守恒定律单元测试题一、动量守恒定律 选择题1.两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动.两者的位置x 随时间t 变化的图象如图所示.若a 滑块的质量a m 2kg =,以下判断正确的是( )A .a 、b 碰撞前的总动量为3 kg m /s ⋅B .碰撞时a 对b 所施冲量为4 N s ⋅C .碰撞前后a 的动量变化为4 kg m /s ⋅D .碰撞中a 、b 两滑块组成的系统损失的动能为20 J2.如图,质量分别为m A 、m B 的两个小球A 、B 静止在地面上方,B 球距地面的高度h =0.8m ,A 球在B 球的正上方. 先将B 球释放,经过一段时间后再将A 球释放. 当A 球下落t =0.3s 时,刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A 球的速度恰为零.已知m B =3m A ,重力加速度大小为g =10 m/s 2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.下列说法正确的是( )A .B 球第一次到达地面时的速度为4m/sB .A 、B 球在B 球向上运动的过程中发生碰撞C .B 球与A 球碰撞后的速度为1m/sD .P 点距离地面的高度0.75m3.某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据,得到如图所示的位移—时间图象.图中的线段a 、b 、c 分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系.已知相互作用时间极短,由图象给出的信息可知( )A.碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为5∶2 B.碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C.碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D.滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的1 64.关于系统动量守恒的说法正确的是()①只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒②只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒③系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒④系统如果合外力的冲量远小于内力的冲量时,系统可近似认为动量守恒A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④5.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A.B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块A.落地时的速率相同B.重力的冲量相同C.重力势能的变化量相同D.重力做功的平均功率相同6.如图所示,光滑水平面上有一质量为m=1kg的小车,小车右端固定一水平轻质弹簧,弹簧左端连接一质量为m0=1kg的物块,物块与上表面光滑的小车一起以v0=5m/s的速度向右匀速运动,与静止在光滑水平面上、质量为M=4kg的小球发生弹性正碰,若碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内.则()A.碰撞结束时,小车的速度为3m/s,速度方向向左B.从碰后瞬间到弹簧最短的过程,弹簧弹力对小车的冲量大小为4N·sC.小车的最小速度为1m/sD.在小车速度为1m/s时,弹簧的弹性势能有最大值7.如图甲,质量M=0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2 kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F ,4 s 后撤去力F 。
动量守恒定律练习题(含答案)
动量守恒定律复习测试题1.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m 的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()A.v0+mM v B.v0-m M vC.v0+mM(v0+v) D.v0+mM(v0-v)2.在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图13-1-8为中国队员投掷冰壶的镜头.在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4 m/s 的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行.若两冰壶质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为()A.0.1 m/s B.-0.1 m/sC.0.7 m/s D.-0.7 m/s3.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6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则()A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶104.如图所示,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,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,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()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 能达到的最大高度为h 2D .B 能达到的最大高度为h5.如图,大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触.现将摆球a 向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )A .第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B .第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C .第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D .发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置6.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A 、B 、C ,质量分别为m A =m C =2m ,m B =m ,A 、B 用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A 、B 以共同速度v 0运动,C 静止.某时刻细绳突然断开,A 、B 被弹开,然后B 又与C 发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B 与C 碰撞前B 的速度.7.如图所示,光滑水平桌面上有长L =2 m 的挡板C ,质量m C =5 kg ,在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ,m A =1 kg ,m B =3 kg ,开始时三个物体都静止.在A 、B 间放有少量塑胶炸药,爆炸后A 以6 m/s 速度水平向左运动,A 、B 中任意一块与挡板C 碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A 、B 都与挡板C 碰撞后,C 的速度是多大;(2)A 、C 碰撞过程中损失的机械能.8.如图所示,在光滑水平面上有质量均为m 的两辆小车A 和B ,A 车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为M 的小物块C (可看做质点).B 车上表面是一个光滑的14圆弧槽,圆弧槽底端的切线与A 的上表面相平.现在A 和C 以共同速度v 0冲向静止的B 车,A 、B 碰后粘合在一起,之后物块C 滑离A ,恰好能到达B 的圆弧槽的最高点.已知M =2m ,v 0=4 m/s ,取g =10 m/s 2.求圆弧槽的半径R .动量守恒复习题答案1.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m 的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()A.v0+mM v B.v0-m M vC.v0+mM(v0+v) D.v0+mM(v0-v)【解析】小船和救生员组成的系统满足动量守恒:(M+m)v0=m·(-v)+Mv′解得v′=v0+mM(v0+v)故C项正确,A、B、D三项均错.【答案】 C2.在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图13-1-8为中国队员投掷冰壶的镜头.在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行.若两冰壶质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为() A.0.1 m/s B.-0.1 m/sC.0.7 m/s D.-0.7 m/s【解析】设冰壶质量为m,碰后中国队冰壶速度为v x,由动量守恒定律得mv0=mv+mv x解得v x=0.1 m/s,故选项A正确.【答案】 A3.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6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则()A .左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5B .左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10C .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5D .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10【解析】 由m B =2m A ,p A =p B 知碰前v B <v A若左为A 球,设碰后二者速度分别为v ′A 、v ′B由题意知p ′A =m A v ′A =2 kg·m/sp ′B =m B v ′B =10 kg·m/s 由以上各式得v ′A v ′B =25,故正确选项为A. 若右为A 球,由于碰前动量都为6 kg·m/s ,即都向右运动,两球不可能相碰.【答案】 A4.如图所示,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 ,从高h 处由静止开始沿光滑曲面滑下,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( )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 能达到的最大高度为h 2D .B 能达到的最大高度为h【解析】 根据机械能守恒定律可得B 刚到达水平地面的速度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 =12·2mv 2=12mgh ,即A 错,B 正确;当弹簧再次恢复原长时,A 与B 将分开,B 以v 的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh ′=12mv 2,B 能达到的最大高度为h /4,即D 错误.【答案】 B5.如图,大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触.现将摆球a 向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )A .第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B .第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C .第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D .发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置【解析】 弹性碰撞遵守能量守恒和动量守恒,设第一次碰撞前,a 的速度为v ,第一次碰撞后a 的速度为v 1、b 的速度为v 2,根据动量守恒,得mv =mv 1+3mv 2① 根据能量守恒,得:12mv 2=12mv 21+12×3mv 22② ①②联立得:v 1=-12v ,v 2=12v ,故A 选项正确;第一次碰撞后瞬间,a 的动量大小为12mv ,b 的动量大小为32mv ,故B 选项错误;由于第一次碰撞后瞬间的速度大小相等,根据机械能守恒可知,两球的最大摆角相等,C 选项错误;由于摆长相同,两球的振动周期相等,所以第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置,D 选项正确.【答案】 AD6.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A 、B 、C ,质量分别为m A =m C =2m ,m B =m ,A 、B 用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A 、B 以共同速度v 0运动,C 静止.某时刻细绳突然断开,A 、B 被弹开,然后B 又与C 发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B 与C 碰撞前B 的速度.【解析】 设共同速度为v ,球A 与B 分开后,B 的速度为v B ,由动量守恒定律(m A +m B )v 0=m A v +m B v B ①m B v B =(m B +m C )v ②联立①②式,得B 与C 碰撞前B 的速度v B =95v 0.7.如图所示,光滑水平桌面上有长L =2 m 的挡板C ,质量m C =5 kg ,在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ,m A =1 kg ,m B =3 kg ,开始时三个物体都静止.在A 、B 间放有少量塑胶炸药,爆炸后A 以6 m/s 速度水平向左运动,A 、B 中任意一块与挡板C 碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A 、B 都与挡板C 碰撞后,C 的速度是多大;(2)A 、C 碰撞过程中损失的机械能.【解析】 (1)A 、B 、C 系统动量守恒0=(m A +m B +m C )v C , v C =0.(2)炸药爆炸时A 、B 系统动量守恒m A v A =m B v B解得:v B =2 m/s A 、C 碰撞前后系统动量守恒m A v A =(m A +m C )v v =1 m/sΔE =12m A v 2A -12(m A +m C )v 2=15 J.8.如图所示,在光滑水平面上有质量均为m 的两辆小车A 和B ,A 车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为M 的小物块C (可看做质点).B 车上表面是一个光滑的14圆弧槽,圆弧槽底端的切线与A 的上表面相平.现在A 和C 以共同速度v 0冲向静止的B 车,A 、B 碰后粘合在一起,之后物块C 滑离A ,恰好能到达B 的圆弧槽的最高点.已知M =2m ,v 0=4 m/s ,取g =10 m/s 2.求圆弧槽半径R .【解析】 设A 、B 碰后的共同速度为v 1,C 到达最高点时A 、B 、C 的共同速度为v 2,A 、B 碰撞过程动量守恒:mv 0=2mv 1C 冲上圆弧最高点过程系统动量守恒:Mv 0+2mv 1=(M +2m )v 2机械能守恒:12Mv 20+2×12mv 21=12(M +2m )v 22+MgR 联立以上三式解得:R =v 2016g代入数据得:R =0.1 m。
动量守恒定律测试题
动量守恒定律1.物体在运动过程中,()A.动能变时,动量不一定变B.动能变时,动量一定变C.动量变时,动能一定变D.动量不变时,动能一定不变2.将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出,在3s内(小球未落地)小球的动量变化的大小等于________kg·m/s,方向__________。
3.质量为m的物体以速度v做匀速圆周运动。
当物体转过的角度为π的过程中其动量的变化为_______,其向心力的冲量为__________。
4.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)5.如图所示,质量为m的物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则A.地面支持力对物体的冲量大小(mg-Fsinθ)tB.拉力对物体的冲量大小为FtcosθC.摩擦力对物体的冲量大小为FtD.合外力对物体的冲量大小为Ft6.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是()A.物体的动量等于物体所受外力的冲量B.物体动量变化的大小与所受外力的冲量大小相等C.物体动量变化的方向与所受外力的冲量方向相同D.物体的动量变化方向与物体末动量的方向相同7.物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动。
经过时间t撤去F,物体继续再前进3t后停止运动。
若路面情况相同,则物体的摩擦力和最大动量是:A.f=F/3,pmax =4Ft B.f=F/3,pmax=FtC.f=F/4,pmax =Ft/3D.f=F/4,pmax=3Ft/48.A、B两个相互作用的物体,在相互作用的过程中合外力为0,则下列说法中正确的是()A.若A的动量变大,B的动量一定变大B.若A的动量变大,B的动量一定变小C.A和B的动量变化相等D.若A与B受到的冲量大小相等9.一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上。
《动量守恒定律》单元测试题(含答案)(1)
《动量守恒定律》单元测试题(含答案)(1)一、动量守恒定律选择题1.如图所示,A是不带电的球,质量0.5kgAm=,B是金属小球,带电量为2210Cq-=+⨯,质量为0.5kgBm=,两个小球大小相同且均可视为质点。
绝缘细线长0.25mL=,一端固定于O点,另一端和小球B相连接,细线能承受的最大拉力为276N。
整个装置处于竖直向下的匀强电场中,场强大小500N/CE=,小球B静止于最低点,小球A以水平速度0v和小球B瞬间正碰并粘在一起,不计空气阻力。
A和B整体能够做完整的圆周运动且绳不被拉断,210m/sg=。
则小球A碰前速度v的可能值为()A.27 m/s B.211 m/s C.215 m/s D.219 m/s2.如图,斜面体固定在水平面上,斜面足够长,在斜面底端给质量为m的小球以平行斜面向上的初速度1v,当小球回到出发点时速率为2v。
小球在运动过程中除重力和弹力外,另受阻力f(包含摩擦阻力),阻力f大小与速率成正比即f kv=。
则小球在斜面上运动总时间t为()A.12sinv vtgθ+=⋅B.12sinv vtgθ-=⋅C.1212sin2mv mvtv vmg kθ+=+⋅+D.1212sin2mv mvtv vmg kθ-=+⋅-3.如图所示,小车的上面是由中间凸起的两个对称曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上。
今有一个可以看做质点的小球质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。
关于这个过程,下列说法正确的是()A .小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B .小球滑到小车最高点时,小球和小车的动量不相等C .小球和小车相互作用的过程中,小车和小球系统动量始终守恒D .车上曲面的竖直高度若高于24v g,则小球一定从小车左端滑下4.如图所示为水平放置的固定光滑平行直轨道,窄轨间距为L ,宽轨间距为2L 。
轨道处于竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量分别为m 、2m 的金属棒a 、b 垂直于导轨静止放置,其电阻分别为R 、2R ,现给a 棒一向右的初速度v 0,经t 时间后两棒达到匀速运动两棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,不计导轨电阻,b 棒一直在宽轨上运动。
高中物理选修一第一章《动量守恒定律》测试题(包含答案解析)(1)
一、选择题1.(0分)[ID:127083]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.2m ghmgt+B.2m ghmgt-C.m ghmgt+D.m ghmgt-2.(0分)[ID:127079]一质量为m的铁锤,以速度v竖直打在木桩上,经过t∆时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是()A.mg t∆B.mvt∆C.mvmgt+∆D.mvmgt-∆3.(0分)[ID:127075]四段长度相等的粗糙直轨道PABCQ竖直固定在水平地面上,各段轨道的倾角如图所示。
一个小物块(体积可以忽略)从轨道的左端P点由静止释放,到达Q 点时的速度恰好为零。
物块与四段轨道间的动摩擦因数都相同,且在各轨道连接处无机械能损失,空气阻力不计。
已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,则( )A.动摩擦因数为1 4B.通过AB段的过程与通过CQ段的过程,重力做功的绝对值相同,重力的冲量也相等C.通过AB段的过程与通过CQ段的过程,滑块运动的加速度相同D.若换用同种材料的直轨道将PQ连接,则小物块仍滑至Q点4.(0分)[ID:127065]人和冰车的总质量为M,另一木球质量为m,且M∶m=31∶2。
人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v(相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板,不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度v(相对地面)将球推向挡板。
人推多少次后不能再接到球()A.6次B.7次C.8次D.9次5.(0分)[ID:127048]甲、乙两物体质量分别为m1和m2,两物体碰撞前后运动的位移随时间变化的x-t图像如图所示,则在碰撞前()A.乙的动能大B.甲的动能大C.乙的动量大D.甲的动量大6.(0分)[ID :127038]一质量为1kg 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 = 1s 时物块的速率为1m/sB .t = 2s 时物块的动量大小为2kg·m/sC .前3s 内合外力冲量大小为3N·sD .前4s 内动量的变化量大小为0 7.(0分)[ID :127034]如图所示,两质量均为m 的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接,B 足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。
《动量守恒定律》测试题(含答案)
第16章 《动量守恒定律》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.质量为m ,速度为v 的棒球,与棒相互作用后以被原速率弹回,则小球动量的变化量为(取作用前的速度方向为正方向)( )A .0B .-2mvC .2mvD .mv2.相向运动的A 、B 两辆小车相撞后,一同沿A 原来的方向前进,则碰撞前的瞬间( )A .A 车的动量一定大于B 车的速度 B .A 车的速度一定大于B 车的动量C .A 车的质量一定大于B 车的质量D .A 车的动能一定大于B 车的动能3.将质量为m 的铅球以大小为v 0、仰角为θ的初速度抛入一个装着沙子的总质量为m '的静止小车中,如图所示,小车与地面间的摩擦力不计,则最后铅球与小车的共同速度等于( )A .0cos mv m m θ+'B .0sin mv m m θ+'C .0mv m m +'D .0tan mv m m θ+'4.物体在恒定合力F 作用下做直线运动,在1t ∆内速度由0增大到1E ,在2t ∆内速度由v 增大到2v.设2E 在1t ∆内做功是1W ,冲量是1I ;在2t ∆内做功是2W ,冲量是2I ,那么( )A .1212I I W W <=,B .1212I I W W <<,C .1212,I I W W ==D .1212I I W W =<,5.沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A 、B 碰撞后以共同的速度运动,该过程的位移—时间图象如图所示。
则下列判断错误的是( )A .碰撞前后A 的运动方向相反B .A 、B 的质量之比为1:2C .碰撞过程中A 的动能变大,B 的动能减小D .碰前B 的动量较大6.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=0.5m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接,开始时滑块静止,轻杆处于水平状态,现让小球从静止开始释放,取g=10m/s2,下列说法正确的的是()A.小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,轻杆对小球的弹力一直沿杆方向B.小球m从初始位置到第一次到达最低点时,小球m速度大小为√10m/s2C.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0.2mD.小球m上升到的最高位置比初始位置低7.蹦极是一项刺激的极限运动,如图,运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处,从几十米高处跳下(忽略空气阻力)。
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B.小球在槽内运动的B至C过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒
C.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
D.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒
8.如图所示,离地H高处有一个质量为m、带电量为 的物体处于电场强度随时间变化规律为 ( 、k均为大于零的常数,电场方向以水平向左为正)的电场中,物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为 ,已知 .t=0时,物体从墙上由静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑 后脱离墙面,此时速度大小为 ,物体最终落在地面上.则下列关于物体的运动说法正确的是
A.滑块和小球组成的系统动量守恒
B.滑块和小球组成的系统水平方向பைடு நூலகம்量守恒
C.滑块的最大速率为
D.滑块的最大速率为
12.在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块.开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1,持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2.当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能 .在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1,冲量大小为I1;E2对滑块的电场力做功为W2,冲量大小为I2.则
A.导体棒ab刚好匀速运动时的速度
B.通过电阻的电荷量
C.导体棒的位移
D.电阻放出的焦耳热
5.如图,质量分别为mA、mB的两个小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方.先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放.当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零.已知mB=3mA,重力加速度大小为g=10 m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.下列说法正确的是()
B.过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小
C.过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ中重力做功
D.过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量小于过程Ⅱ中钢珠的重力的冲量
11.如图所示,滑块和小球的质量分别为M、m.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,轻绳长为l.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,下列说法正确的是( )
A.I1=I2B.4I1=I2
C.W1= 0.25 W2=0.75 D.W1= 0.20 W2=0.80
13.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切。一质量为2m的小物块从槽顶端距水平面高h处由静止开始下滑,重力加速度为g,下列说法正确的是()
A.子弹C射入物块A的速度v0为600m/s
B.在t1、t3时刻,弹簧具有的弹性势能相同,且弹簧处于压缩状态
C.当物块A(含子弹C)的速度为零时,物块B的速度为3m/s
D.在t2时刻弹簧处于自然长度
4.如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L,导轨电阻不计,左端接有阻值为R的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m、电阻不计的导体棒ab,在垂直导体棒的水平恒力F作用下,由静止开始运动,经过时间t,导体棒ab刚好匀速运动,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.在这个过程中,下列说法正确的是
A.B球第一次到达地面时的速度为4m/s
B.A、B球在B球向上运动的过程中发生碰撞
C.B球与A球碰撞后的速度为1m/s
D.P点距离地面的高度0.75m
6.如图所示,左图为大型游乐设施跳楼机,右图为其结构简图.跳楼机由静止从a自由下落到b,再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下.已知跳楼机和游客的总质量为m,ab高度差为2h,bc高度差为h,重力加速度为g.则
A.当物体沿墙壁下滑时,物体先加速运动再做匀速直线运动
B.摩擦力对物体产生的冲量大小为
C.摩擦力所做的功
D.物体与墙壁脱离的时刻为
9.如图所示,光滑的半圆槽置于光滑的地面上,且一定高度自由下落的小球m恰能沿半圆槽的边缘的切线方向滑入原先静止的槽内,对此情况,以下说法正确的是( )
A.小球第一次离开槽时,将向右上方做斜抛运动
C.在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒
D.小球离开弹簧后能追上圆弧槽
3.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为99m、200m的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上,一颗质量为m的子弹C以速度v0射入物块A并留在A中,以此刻为计时起点,两物块A(含子弹C)、B的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得( )
动量守恒定律测试题(1)
一、动量守恒定律选择题
1.如图所示,一轻杆两端分别固定a、b两个半径相等的光滑金属球,a球质量大于b球质量.整个装置放在光滑的水平面上,将此装置从图示位置由静止释放,则()
A.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向右
B.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向左
C.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球的冲量为零
A.从a到b与从b到c的运动时间之比为2:1
B.从a到b,跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C.从a到b,跳楼机和游客总重力的冲量大小为
D.从b到c,跳楼机受到制动力的大小等于2mg
7.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠竖直墙壁,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )
D.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球做的功为零
2.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙壁上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑,则
A.在小球从圆弧槽上下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向的动量始终守恒
B.在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒
B.小球第一次离开槽时,将做竖直上抛运动
C.小球离开槽后,仍能落回槽内,而槽将做往复运动
D.槽一直向右运动
10.—粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中静止.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,不计空气阻力,则( )
A.过程Ⅰ中的钢珠动量的改变量的大小大于过程Ⅱ中合力的冲量的大小