动量涉及高考的题目
动量--2024年高考真题和模拟题物理好题汇编(解析版)
动量1(2024全国甲卷考题)7. 蹦床运动中,体重为60kg的运动员在t=0时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。
假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。
忽略空气阻力,重力加速度大小取10m/s2。
下列说法正确的是()A. t=0.15s时,运动员的重力势能最大B. t=0.30s时,运动员的速度大小为10m/sC t=1.00s时,运动员恰好运动到最大高度处D. 运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N【答案】BD【解析】A.根据牛顿第三定律结合题图可知t=0.15s时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运动员处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;BC.根据题图可知运动员从t=0.30s离开蹦床到t=2.3s再次落到蹦床上经历的时间为2s,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1s,则在t=1.3s时,运动员恰好运动到最大高度处,t=0.30s时运动员的速度大小v=10×1m/s=10m/s故B正确,C错误;D.同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为10m/s,以竖直向上为正方向,根据动量定理F⋅Δt-mg⋅Δt=mv-(-mv),其中Δt=0.3s代入数据可得F=4600N根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N,故D正确。
故选BD。
2(2024年江苏卷考题)8. 在水平面上有一个U形滑板A,A的上表面有一个静止的物体B,左侧用轻弹簧连接在滑板A的左侧,右侧用一根细绳连接在滑板B的右侧,开始时弹簧处于拉伸状态,各表面均光滑,剪断细绳后,则()A.弹簧原长时物体动量最大B.压缩最短时物体动能最大C.系统动量变大D.系统机械能变大【答案】A【解析】对整个系统分析可知合外力为0,A 和B 组成的系统动量守恒,得m A v A =m B v B 设弹簧的初始弹性势能为E p ,整个系统只有弹簧弹力做功,机械能守恒,当弹簧原长时得E p =12m A v A 2+12m B v B 2联立得E p =12m B 2m A+m Bv B2故可知弹簧原长时物体速度最大,此时动量最大,动能最大。
专题07 动量-三年(2020-2022)高考物理真题分项汇编(全国通用)(原卷版)
(2)若篮球反弹至最高处h时,运动员对篮球施加一个向下的压力F,使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处,力F随高度y的变化如图(b)所示,其中 已知,求 的大小;
(3)篮球从H高度处由静止下落后,每次反弹至最高点时,运动员拍击一次篮球(拍击时间极短),瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I,经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处,求冲量I的大小。
(1)A与B的挡板碰撞后,二者的速度大小 与 ;
(2)B光滑部分的长度d;
(3)运动过程中A对B的摩擦力所做的功 ;
(4)实现上述运动过程, 的取值范围(结果用 表示)。
8、(2022·广东卷·T13)某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度 为 向上滑动时,受到滑杆的摩擦力f为 ,滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞,带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量 ,滑杆的质量 ,A、B间的距离 ,重力加速度g取 ,不计空气阻力。求:
A 在 时间内,返回舱重力的功率随时间减小
B. 在 时间内,返回舱的加速度不变
C. 在 时间内,返回舱的动量随时间减小
D. 在 时间内,返回舱的机械能不变
2、(2022·湖南卷·T4)1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图,中子以速度 分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为 和 。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(2)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;
2024年新高考版物理专题七动量习题部分
2.(2022北京顺义期末,6)如图所示为大球和小球叠放在一起、在同一竖 直线上进行的超级碰撞实验,可以使小球弹起并上升到很大高度。将质 量为3m的大球(在下)、质量为m的小球(在上)叠放在一起,从距水平地面 高h处由静止释放,h远大于球的半径,不计空气阻力,重力加速度为g。假 设大球和地面、大球与小球的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短。下 列说法正确的是 ( ) A.两球一起下落过程中,小球对大球的弹力大小为mg B.大球与地面碰撞前的速度大小为 2gh C.大球与小球碰撞后,小球上升的高度仍为h D.若大球的质量远大于小球的质量,小球上升的最大高度为3h
3.(2018课标Ⅱ,15,6分)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡
蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面
产生的冲击力约为 ( )
A.10 N
B.102 N
C.103 N
D.104 N
答案 C
4.(2021湖南,2,4分)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应p -x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来 描述,称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线 运动,则对应的相轨迹可能是 ( )
2.(2022广西柳州柳江中学模拟,8)(多选)A、B两物体在光滑水平面上沿 同一直线运动,如图为发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断 ( )
A.A、B的质量比为3∶2 B.A、B作用前后总动量守恒 C.A、B作用前后总动量不守恒 D.A、B作用前后总动能不变 答案 ABD
3.(2022浙江杭州建人中学月考,5)如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于 O点。开始时砂袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击中砂袋后未穿出, 二者共同摆动。若弹丸质量为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽 略不计,弹丸击中砂袋后漏出的砂子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加 速度为g。下列说法中正确的是 ( ) A.弹丸打入砂袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变 B.弹丸打入砂袋过程中,弹丸对砂袋的冲量大小大于 砂袋对弹丸的冲量大小 C.弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为 mv02
高考物理动量守恒定律试题(有答案和解析)
高考物理动量守恒定律试题(有答案和解析)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.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/s2.一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.已知弹簧被压缩瞬间的速度,木块、的质量均为.求:•子弹射入木块时的速度;‚弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能.【答案】22()(2)Mm aM m M m++b【解析】试题分析:(1)普朗克为了对于当时经典物理无法解释的“紫外灾难”进行解释,第一次提出了能量量子化理论,A正确;爱因斯坦通过光电效应现象,提出了光子说,B正确;卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,故正确;贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核有复杂的结构,但没有发现质子和中子,D错;德布罗意大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性,E错.(2)1以子弹与木块A组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:解得:.2弹簧压缩最短时,两木块速度相等,以两木块与子弹组成的系统为研究对象,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:解得:由机械能守恒定律可知:.考点:本题考查了物理学史和动量守恒定律3.如图所示,在光滑的水平面上放置一个质量为2m的木板B,B的左端放置一个质量为m的物块A,已知A、B之间的动摩擦因数为μ,现有质量为m的小球以水平速度0υ飞来与A物块碰撞后立即粘住,在整个运动过程中物块A始终未滑离木板B,且物块A和小球均可视为质点(重力加速度g).求:①物块A相对B静止后的速度大小;②木板B至少多长.【答案】①0.25v0.②216v Lgμ=【解析】试题分析:(1)设小球和物体A碰撞后二者的速度为v1,三者相对静止后速度为v2,规定向右为正方向,根据动量守恒得,mv0=2mv1,① (2分)2mv1=4mv2② (2分)联立①②得,v2=0.25v0.(1分)(2)当A在木板B上滑动时,系统的动能转化为摩擦热,设木板B的长度为L,假设A刚好滑到B的右端时共速,则由能量守恒得,③ (2分)联立①②③得,L=考点:动量守恒,能量守恒.【名师点睛】小球与 A碰撞过程中动量守恒,三者组成的系统动量也守恒,结合动量守恒定律求出物块A相对B静止后的速度大小;对子弹和A共速后到三种共速的过程,运用能量守恒定律求出木板的至少长度.4.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:2mV 2=mv 1(1分) 损失的动能为:ΔE′=12mv 21-12×2mV 22(2分) 联立解得:ΔE′=13(1)22+×mv 2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5.(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K 时,可以发生“氦燃烧”。
高考物理动量定理专项训练100(附答案)及解析
高考物理动量定理专项训练100(附答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A以v0=12 m/s 的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A、B 的质量分别为m1=0.5 kg、m2=1.5 kg。
求:①A与B撞击结束时的速度大小v;②在整个过程中,弹簧对A、B系统的冲量大小I。
【答案】①3m/s;②12N•s【解析】【详解】①A、B碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v代入数据解得v=3m/s②以向左为正方向,A、B与弹簧作用过程由动量定理得I=(m1+m2)(-v)-(m1+m2)v代入数据解得I=-12N•s负号表示冲量方向向右。
2.汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台,经时间t1 = 0.10 s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2 =1 600 kg、速度v2 =18 km/h同向行驶的汽车,经时间t2 =0.16 s两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.【答案】(1)I0 = 1.6×104 N·s ,1.6×105 N;(2)见解析【解析】【详解】(1)v1 = 36 km/h = 10 m/s,取速度v1 的方向为正方向,由动量定理有-I0 =0-m1v1 ①将已知数据代入①式得I0 = 1.6×104 N·s ②由冲量定义有I0 = F0t1 ③将已知数据代入③式得F0 = 1.6×105 N ④(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v,由动量守恒定律有m1v1+ m2v2 = (m1+ m2)v⑤对试验车,由动量定理有-Ft2 = m1v-m1v1 ⑥将已知数据代入⑤⑥式得F= 2.5×104 N ⑦可见F<F0,故试验车的安全气囊不会爆开⑧3.如图所示,质量M=1.0kg的木板静止在光滑水平面上,质量m=0.495kg的物块(可视为质点)放在的木板左端,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。
08 动量定理及动量守恒定律高考真题分项详解(原卷版)
十年高考分类汇编专题08动量定理及动量守恒定律(2011-2020)目录题型一、动量与动量定理的综合应用 (1)题型二、动量守恒定律与能量的综合应用模型一(碰撞类) (4)题型三、动量守恒定律与能量的综合应用模型二(弹簧类) (9)题型四、动量守恒定律与能量的综合应用模型三(反冲类) (10)题型五、动量守恒定律与能量的综合应用模型四(子弹木块、板块类) (12)题型六、动量守恒定律与能量的综合应用模型五(轨道类) (13)题型七、实验:验证动量守恒定律 (15)题型一、动量与动量定理的综合应用1.(2020江苏).一只质量为1.4kg的乌贼吸入0.1kg的水,静止在水中。
遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以2m/s的速度向前逃窜。
求该乌贼喷出的水的速度大小v。
2.(2020全国1).行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是()A. 增加了司机单位面积的受力大小B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积3.(2018全国2)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 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N4.(2018北京)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10 m,C是半径R=20 m圆弧的最低点,质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5 m/s2,到达B点时速度vB=30 m/s.取重力加速度g=10 m/s2.(1)求长直助滑道AB的长度L;(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小;(3)若不计BC段的阻力,画出运动员经过C点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小.5.(2018江苏)如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.6.(2017全国3)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。
高考物理动量定理真题汇编(含答案)
高考物理动量定理真题汇编( 含答案 )一、高考物理精讲专题动量定理1.半径均为R 5 2m的四分之一圆弧轨道 1 和 2 如下图固定,两圆弧轨道的最低端切线水平,两圆心在同一竖直线上且相距R,让质量为 1kg 的小球从圆弧轨道 1 的圆弧面上某处由静止开释,小球在圆弧轨道 1 上转动过程中,协力对小球的冲量大小为5N s ,重力加快度 g 取10m / s2,求:(1)小球运动到圆弧轨道 1 最低端时,对轨道的压力大小 ;(2)小球落到圆弧轨道 2 上时的动能大小。
【答案】( 1)5(22)N (2)62.5J 2【分析】【详解】(1)设小球在圆弧轨道 1 最低点时速度大小为v0,依据动量定理有I mv0解得 v05m / s在轨道最低端,依据牛顿第二定律,2F mg m v0R2N解得 F 5 22依据牛顿第三定律知,小球对轨道的压力大小为 F 522N 2(2)设小球从轨道 1 抛出抵达轨道 2 曲面经历的时间为t,水平位移:x v0t竖直位移:y 1gt 2 2由勾股定理:x2 y2R2解得 t1s竖直速度:v y gt 10m / s 可得小球的动能E k 1 mv21m v02v y262.5J222.如下图,一质量m1=0.45kg 的平顶小车静止在圆滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m0 =0.05 kg 的子弹以水平速度v0=100 m/s射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车互相作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最后小物体以 5 m/s的速度走开小车.g 取10 m/s 2.求:(1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小.(2)小车的长度.【答案】( 1)4.5N s( 2)5.5m【分析】① 子弹进入小车的过程中,子弹与小车构成的系统动量守恒,有:m0 v o (m0 m1 )v1,可解得 v110m / s ;对子弹由动量定理有:I mv1mv0 ,I4.5N s (或kgm/s);② 三物体构成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:(m0 m1 )v1 (m0m1 )v2m2 v ;设小车长为 L,由能量守恒有:m2 gL 1( m0 m1 )v121(m0 m1 )v221m2v2 222联立并代入数值得 L= 5.5m;点睛:子弹击中小车过程子弹与小车构成的系统动量守恒,由动量守恒定律能够求出小车的速度,依据动量定理可求子弹对小车的冲量;对子弹、物块、小车构成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律能够求出小车的长度.3.质量0.2kg 的球 ,从 5.0m高处自由着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. 假如球从开始着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210m/s .求小球对钢板的作使劲.【分析】【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= -2 gh2,得 v2=9m/s0-v2=-gt2得 t 2=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)此中 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使劲大小为78N,方向竖直向下;4.如图,一轻质弹簧两头连着物体 A 和 B,放在圆滑的水平面上,某时辰物体小为的水平初速度开始向右运动。
物理动量定理题20套(带答案)及解析
物理动量定理题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会, 跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一. 某滑道示意图如下, 长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接, 滑道BC 高h=10 m, C 是半径R=20 m 圆弧的最低点, 质量m=60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑, 加速度a=4.5 m/s2, 到达B 点时速度vB=30 m/s. 取重力加速度g=10 m/s2.(1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力, 画出运动员经过C 点时的受力图, 并求其所受支持力FN 的大小.【答案】(1)100m (2)1800N s ⋅(3)3 900 N【解析】(1)已知AB 段的初末速度, 则利用运动学公式可以求解斜面的长度, 即2202v v aL -=可解得:2201002v v L m a-== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以01800B I mv N s =-=⋅(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:从B 运动到C 由动能定理可知:221122C B mgh mv mv =- 解得;3900N N =故本题答案是: (1) (2) (3)点睛:本题考查了动能定理和圆周运动, 会利用动能定理求解最低点的速度, 并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2. 图甲为光滑金属导轨制成的斜面, 导轨的间距为 , 左侧斜面的倾角 , 右侧斜面的中间用阻值为 的电阻连接。
在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场, 磁感应强度大小为 , 右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场, 磁感应强度为 。
在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab, 另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上, 与导轨垂直且接触良好, ab 棒和cd 棒的质量均为 , ab 棒的电阻为 , cd 棒的电阻为 。
高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案
高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案1.[2024·全国甲卷](多选)蹦床运动中,体重为60 kg的运动员在t=0时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示.假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平.忽略空气阻力,重力加速度大小取10 m/s2.下列说法正确的是()A.t=0.15 s时,运动员的重力势能最大B.t=0.30 s时,运动员的速度大小为10 m/sC.t=1.00 s时,运动员恰好运动到最大高度处D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N答案:BD解析:根据牛顿第三定律结合题图可知,t=0.15 s时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运动员处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;根据题图可知运动员从t=0.30 s离开蹦床到t=2.3 s再次落到蹦床上经历的时间为2 s,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1 s,则在t=1.3 s时,运动员恰好运动到最大高度处,t=0.30 s时运动员的速度大小v=10×1 m/s=10 m/s,故B正确,C错误;同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为10 m/s,以竖直向上为正方向,根据动量定理F·Δt-mg·Δt=mv-(-mv),其中Δt=0.3 s,代入数据可得F=4 600 N,根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N,故D正确.故选BD.2.[2022·山东卷]我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭.如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空.从火箭开始运动到点火的过程中()A.火箭的加速度为零时,动能最大B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量答案:A解析:从火箭开始运动到点火的过程中,火箭先加速运动后减速运动,当加速度为零时,动能最大,A项正确;高压气体释放的能量转化为火箭的动能和重力势能及火箭与空气间因摩擦产生的热量,B项错误;根据动量定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f的冲量矢量和等于火箭动量的变化量,C项错误;根据动能定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f对火箭做的功之和等于火箭动能的变化量,D项错误.3.[2022·湖南卷]1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成.如图,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2.设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.v2大于v1D.v2大于v0答案:B解析:设中子质量为m0,被碰粒子质量为m,碰后中子速度为v′0,被碰粒子速度为v,二者发生弹性正碰,由动量守恒定律和能量守恒定律有m 0v 0=m 0v ′0+m v ,12 m 0v 20 =12m 0v ′20 +12 m v 2,解得v ′0=m 0-m m 0+m v 0,v =2m 0m 0+mv 0,因为当被碰粒子分别为氢核(m 0)和氮核(14m 0)时,有v 1=v 0,v 2=215 v 0,故C 、D 项错误;碰撞后氮核的动量为p 氮=14m 0·v 2=2815m 0v 0,氢核的动量为p 氢=m 0·v 1=m 0v 0,p 氮>p 氢,故A 错误;碰撞后氮核的动能为E k 氮=12·14m 0v 22 =28225 m 0v 20 ,氢核的动能为E k 氢=12 ·m 0·v 21 =12m 0v 20 ,E k 氮<E k 氢,故B 正确. 4.[2021·全国乙卷]如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦.用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动.在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )A .动量守恒,机械能守恒B .动量守恒,机械能不守恒C .动量不守恒,机械能守恒D .动量不守恒,机械能不守恒答案:B解析:撤去推力后,小车、弹簧和滑块组成的系统所受合外力为零,满足系统动量守恒的条件,故系统动量守恒;由于撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动,存在摩擦力做功的情况,故系统机械能不守恒,所以选项B 正确.5.[2023·新课标卷](多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N 极正对着乙的S 极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等.现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )A .甲的速度大小比乙的大B .甲的动量大小比乙的小C .甲的动量大小与乙的相等D .甲和乙的动量之和不为零答案:BD解析:对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析,如图所示对于整个系统,由于μm 甲g >μm 乙g ,合力方向向左,合冲量方向向左,所以合动量方向向左,甲的动量大小比乙的小,m 甲v 甲<m 乙v 乙,又m 甲>m 乙,故v 甲<v 乙,B 、D 正确,A 、C 错误.故选BD.6.[2021·全国乙卷](多选)水平桌面上,一质量为m 的物体在水平恒力F 拉动下从静止开始运动.物体通过的路程等于s 0时,速度的大小为v 0,此时撤去F ,物体继续滑行2s 0的路程后停止运动.重力加速度大小为g .则( )A .在此过程中F 所做的功为12m v 20 B .在此过程中F 的冲量大小等于32m v 0 C .物体与桌面间的动摩擦因数等于v 20 4s 0gD .F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍答案:BC解析:设物体与桌面间的动摩擦因数为μ,根据功的定义,可知在此过程中,F 做的功为W F =Fs 0=12m v 20 +μmgs 0,选项A 错误;物体通过路程s 0时,速度大小为v 0,撤去F 后,由牛顿第二定律有μmg =ma 2,根据匀变速直线运动规律有v 20 =2a 2·2s 0,联立解得μ=v 20 4s 0g ,选项C 正确;水平桌面上质量为m 的物体在恒力F 作用下从静止开始做匀加速直线运动,有F -μmg =ma 1,又v 20 =2a 1s 0,可得a 1=2a 2,可得F =3μmg ,即F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍,选项D 错误;对F 作用下物体运动的过程,由动量定理有Ft -μmgt=m v 0,联立解得F 的冲量大小为I F =Ft =32m v 0,选项B 正确.。
专题07 动量-三年(2019-2021)高考物理真题分项汇编(解析版)
【答案】D
【解析】
A. N 不是国际单位制基本单位,根据冲量的定义 I Ft 可知, N s 是冲量的的单位,A 错误; B.根据功率的计算公式 P Fv 可知功率的单位可以表示为 N m/s ,但 N 不是国际单位制基本单位,B 错
误;
C.根据动量的定义 p mv 可知, kg m/s 是动量的单位,C 错误;
2as1 v02 v12
甲乙碰撞时由动量守恒定律
v1=0.3m/s
mv1 mv2 mv3
解得碰后乙的速度
然后乙做减速运动,当速度减为零时则
v3=0.2m/s
x
v32 2a
0.22 2 1
m=0.02m
s2
10
可知乙恰好能滑到边框 a; (2)甲与乙碰前运动的时间
速度 g 取10m/s2 。 (1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框 a; (2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。
【答案】(1)能;(2)0.2s 【解析】 (1)由牛顿第二定律可得,甲乙滑动时均有
f mg ma
则甲乙滑动时的加速度大小均为
a g 1m/s2
甲与乙碰前的速度 v1,则 解得
对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A.动量守恒,机械能守恒 B.动量守恒,机械能不守恒 C.动量不守恒,机械能守恒 D.动量不守恒,机械能不守恒 【答案】B 【解析】 因为滑块与车厢水平底板间有摩擦,且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动,即摩擦力做功,而水平 地面是光滑的;以小车、弹簧和滑块组成的系统,根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系 统动量守恒,机械能不守恒。 故选 B。 6.(2021·浙江卷)在爆炸实验基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自 发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为 2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控 器引爆瞬开始计时,在 5s 末和 6s 末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的
物理动量定理题20套(带答案)及解析
物理动量定理题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.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右侧与竖直墙壁相接触。
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,C的v-t图象如图乙所示。
求:(1)C的质量m C;(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I;(3)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2。
【答案】(1)2kg ;(2)27J,36N·S;(3)9J【解析】【详解】(1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度大小为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒m C v1=(m A+m C)v2解得C的质量m C=2kg。
(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1=12(m A+m C)v22=27J取水平向左为正方向,根据动量定理,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I=(m A+m C)v3-(m A+m C)(-v2)=36N·S(3)由题图可知,12s时B离开墙壁,此时A、C的速度大小v3=3m/s,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)v3=(m A+m B+m C)v41 2(m A+m C)23v=12(m A+m B+m C)24v+E p2解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2=9J。
2.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;3.如图所示,质量的小车A静止在光滑水平地面上,其上表面光滑,左端有一固定挡板。
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。
历年(2019-2023)高考物理真题专项(动量)练习(附答案)
历年(2019-2023)高考物理真题专项(动量)练习 一、单选题A.铝框所用时间相同C.铝框中的电流方向相同3.(2022ꞏ重庆ꞏ高考真题)在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积④着陆阶段,运动员落地时两腿屈膝,两臂左右平伸。
下列说法正确的是( )A .助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B .起跳阶段,运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C .飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D .着陆阶段,运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间5.(2022ꞏ北京ꞏ高考真题)质量为1m 和2m 的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x 随时间t 变化的图像如图所示。
下列说法正确的是( )A .碰撞前2m 的速率大于1m 的速率B .碰撞后2m 的速率大于1m 的速率C .碰撞后2m 的动量大于1m 的动量D .碰撞后2m 的动能小于1m 的动能 6.(2022ꞏ江苏ꞏ高考真题)上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加,光子能量增加后( )A .频率减小B .波长减小C .动量减小D .速度减小 7.(2022ꞏ海南ꞏ高考真题)在冰上接力比赛时,甲推乙的作用力是1F ,乙对甲的作用力是2F ,则这两个力( )A .大小相等,方向相反B .大小相等,方向相同C .1F 的冲量大于2F 的冲量D .1F 的冲量小于2F 的冲量8.(2022ꞏ湖北ꞏ统考高考真题)一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v 增大到2v ,在随后的一段时间内速度大小由2v 增大到5v 。
前后两段时间内,合外力对质点做功分别为W 1和W 2,合外力的冲量大小分别为I 1和I 2。
下列关系式一定成立的是( )A . 213W W =,213I I ≤B . 213W W =,21I I ≥C .217W W =,213I I ≤D .217W W =,21I I ≥9.(2022ꞏ湖南ꞏ统考高考真题)1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。
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。
高中物理动量试题及答案
高中物理动量试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体以速度v从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t后,其动量变化量为:A. 0B. mvC. mv^2D. 0.5mv^22. 在没有外力作用的情况下,一个物体的动量:A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先减小后增大3. 两个质量不同的物体,以相同的速度相向而行,它们碰撞后:A. 动量守恒B. 动能守恒C. 动量不守恒D. 动能不守恒4. 一个物体在水平面上以速度v运动,受到一个与速度方向相反的恒定力F作用,经过时间t后,物体的动量变化量为:A. FvB. -FvC. -FtD. Ft5. 一个质量为m的物体从高度h自由落下,落地时的动量为:A. mghB. m√(2gh)C. m√(gh)D. 06. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 没有外力作用的系统D. 有外力作用但外力为零的系统7. 一个物体以速度v1向另一个静止物体以速度v2运动,两物体碰撞后,如果动量守恒,则碰撞后两物体的速度分别为:A. v1, v2B. (m1v1 + m2v2) / (m1 + m2), (m1v1 - m2v2) / (m1 + m2)C. (m1v1 + m2v2) / (m1 + m2), (m1v1 + m2v2) / (m1 + m2)D. (m1v1 - m2v2) / (m1 + m2), (m1v1 + m2v2) / (m1 + m2)8. 一个物体在光滑水平面上以速度v运动,受到一个与速度方向相同的恒定力F作用,经过时间t后,物体的动量变化量为:A. FvB. FtC. Fv + FtD. 09. 两个质量相同的物体,以相同的速度相向而行,它们碰撞后:A. 动量守恒B. 动能守恒C. 动量不守恒D. 动能不守恒10. 一个物体在竖直方向上以速度v向上抛出,忽略空气阻力,物体在最高点的动量为:A. -mvB. mvC. 0D. 2mv二、填空题(每题4分,共20分)1. 一个物体的质量为2kg,速度为4m/s,其动量为______。
高考物理动量守恒定律试题经典及解析
高考物理动量守恒定律试题经典及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.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。
【答案】(1)3m/s (2)0.1m 【解析】试题分析:(1)除锁定后弹簧的弹性势能转化为系统动能,根据动量守恒和能量守恒列出等式得 mv 1-Mv 2=022121122P E mv Mv =+ 代入数据解得:v 1=3m/s v 2=1m/s (2)根据动量守恒和各自位移关系得12x xm M t t=,x 1+x 2=L 代入数据联立解得:24Lx ==0.1m 考点:动量守恒定律;能量守恒定律.2.如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h="0.3" m (h 小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m 1="30" kg ,冰块的质量为m 2="10" kg ,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小g="10" m/s 2.(i )求斜面体的质量;(ii )通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【答案】(i )20 kg (ii )不能 【解析】试题分析:①设斜面质量为M ,冰块和斜面的系统,水平方向动量守恒:222()m v m M v =+系统机械能守恒:22222211()22m gh m M v m v ++= 解得:20kg M =②人推冰块的过程:1122m v m v =,得11/v m s =(向右)冰块与斜面的系统:22223m v m v Mv '=+ 22222223111+222m v m v Mv ='解得:21/v m s =-'(向右) 因21=v v ',且冰块处于小孩的后方,则冰块不能追上小孩. 考点:动量守恒定律、机械能守恒定律.3.光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ,质量分别为3A m m =、B C m m m ==,开始时B 、C 均静止,A 以初速度0v 向右运动,A 与B 相撞后分开,B 又与C 发生碰撞并粘在一起,此后A 与B 间的距离保持不变.求B 与C 碰撞前B 的速度大小.【答案】065B v v = 【解析】 【分析】 【详解】设A 与B 碰撞后,A 的速度为A v ,B 与C 碰撞前B 的速度为B V ,B 与C 碰撞后粘在一起的速度为v ,由动量守恒定律得: 对A 、B 木块:0A A A B B m v m v m v =+对B 、C 木块:()B B B C m v m m v =+由A 与B 间的距离保持不变可知A v v = 联立代入数据得:065B v v =.4.(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K 时,可以发生“氦燃烧”。
动量历年高考题
动量历年高考题一、选择题【共6道小题,31分】ﻫ1、【6分】质量为M的物块以速度V运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等。
两者质量之比M/m可能为( )A.2 B.3 C.4 D.52、【6分】21.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6kg·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∶103、【4分】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)4、【6分】20.一位质量为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+mgΔt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,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mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零5、【6分】18.如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,质量相等。
Q与轻质弹簧相连。
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A P的初动能B P的初动能的1/2C P的初动能的1/3D P的初动能的1/46、【3分】3.一质量为m的物体放在光滑水平面上.今以恒力F沿水平方向推该物体,在相同的时间间隔内,下列说法正确的是(A)物体的位移相等(B)物体动能的变化量相等(C)F对物体做的功相等(D)物体动量的变化量相等二、非选择题9、【15分】17.如图所示,质量均为m的A、B两个弹性小球,用长为2l的不可伸长的轻绳连接.现把A、B两球置于距地面高H处(H足够大),间距为l.当A球自由下落的同时,B球以速度v0指向A球水平抛出.求:(1)两球从开始运动到相碰,A球下落的高度.(2)A、B两球碰撞(碰撞时无机械能损失)后,各自速度的水平分量.(3)轻绳拉直过程中,B球受到绳子拉力的冲量大小.10、【15分】选考题30D.(物理——选修3-5)在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动。
高考动量经典题型(含答案)
动量专项测试题(能力卷)1.物体在运动过程中加速度不为零,则下列说法正确的是( ) A .物体速度的大小一定随时间变化 B .物体速度的方向一定随时间变化C .物体动能一定随时间变化D .物体动量一定随时间变化 1.D2.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。
这样做可以( ) A .减小球对手的冲量 B .减小球对人的冲击力 C .减小球的动量变化量 D .减小球的动能变化量 2.B3.(湖北省襄樊四中2012届高三上学期月考试卷)如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的F 1、F 2分别同时作用于A 、B 两个静止的物体上,已知a m <b m ,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将( )A .静止B .向右运动C .向左运动D .无法确定3.A4.( 四川省仁寿县城区五校2012届高三(上)第三次月考联考理综卷)物体在恒定的合力作用下做直线运动,在时间t 1内动能由零增大到E 1,在时间t 2内动能由E 1增加到2 E 1,设合力在时间t 1内做的功为W 1,冲量为I 1,在时间t 2内做的功是W 2,冲量为I 2,则( )A .I 1< I 2,W 1=W 2B .I 1>I 2,W 1=W 2C .I 1> I 2,W 1<W 2D .I 1=I 2,W 1<W 2 4.B5.现代采煤方法中,有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下,水流从高压水枪中射出,喷射速度很大,水流能将煤层击碎是因为水流 ( )A .有很大的动能B .有很大的动量C .和煤层接触时有很大的动量变化D .和煤层接触时单位面积上的动量变化率很大 5.D6.如图所示,木块B 与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块B 内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短.关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是( )①子弹射入木块的过程中系统动量守恒 ②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒 ③木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒④木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒 A .①③ B .②③C .①④D .②④6.C7.(北京市第六十六中学2012届高三上学期期中考试)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。
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培优:动量涉及高考的题目
1下面的说法正确的是( ) A .物体运动的方向就是它的动量的方向
B .如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C .如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大
D .作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小
2一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑,物体滑到最高点后又返回到斜面底部,则下述说法中正确的是( )
A 、上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量
B 、上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等
C 、上滑过程中弹力的冲量为零
D 、上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同
3质量为kg 3的物体从m 5高处自由下落到水泥地面后被反弹到m 2.3高处,则在这一整个过程中物体动量的变化为___________s m kg /⋅,物体与水泥地面作用过程中动量变化的大小为___________s m kg /⋅.(g=10m/s 2)
4在相同条件下,玻璃杯掉在石板上易破碎,掉在棉被上不易破碎,这是因为( ) A .前一种情况下冲量大 B .后一种情况下相互作用时间长,冲力小 C .前一种情况下动量的变化率大 D .后一种情况下动量的变化大
5(02年全国理综)在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A 、B ,质量都为m 。
现B 球静止,A 球向B 球运动,发生正碰。
已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为E P ,则碰前A 球的速度等于( )
A
m
E p B
m
E p 2 C 2
m
E p D 2
m
E p 2
6(98年高考)在光滑的水平面上,动能为E 0,动量为P 0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小记为E 1和P 1,球2的动能和动量大小记为E 2和P 2,则必有( )
A .E 1<E 0
B .P 1<P 0
C .E 2>E 0
D .P 2>P 0
7(96年全国)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( ) (A)10N·s (B)20N·s (C)30N·s (D)40N·s
8一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。
若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( ) 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 9(02年全国理综)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。
一个质量为60kg 的运动员,从离水平网面3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m 高处。
已知运动员与网接触的时间为1.2s 。
若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。
(g =10m/s 2)
10如图所示,一质量M =3.0kg 的长方形木板B 放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m =1.0kg 的小木块A 。
现以地面为参照系,给A 和B
以大小均为4.0m/s ,方向相反的初速度,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,但最后A 并没有滑离B 板。
站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A 正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是( )
(A )2.4m/s (B )2.8m/s (C )3.0m/s (D )1.8m/s 11如图所示,长m 2,质量为kg 1的木板静止在光滑水平面上,一木块质量也为kg 1(可视为质点),与木板之间的动摩擦因数为2.0。
要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落,则木块初速度的最大值为( )
A .s m /1
B .2 s m /
C .3 s m /
D .4 s m /
12(08海南)一置于桌面上质量为M 的玩具炮,水平发射质量为m 的炮弹。
炮可在水平方向自由移动。
当炮身上未放置其它重物时,炮弹可击中水平地面上的目标A ;当炮身上固定一质量为M 0的重物时,在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B 。
炮口离水平地面的高度为h 。
如果两次发射时“火药”提供的机械能相等,求B 、A 两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比。
13(09宁夏)两个质量分别为M 1和M 2的劈A 和B ,高度相同,放在A 和B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平相切,如图所示。
一块位于劈A 的倾斜面上,距水平面的高度为h 。
物
块从静止开始滑下,然后又滑上劈B 。
求物块在B 上能够达到的是大高度
14(09天津)如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有质量m2=0.2kg的可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端
滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的
动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,求:
⑴物块在车面上滑行的时间t;
⑵要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0´不超过多少?
15(09山东)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(弹簧与滑块不栓
接)。
开始时A、B以共同速度v0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。
16(09福建)一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v´,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是。
(填选项前的编号)
①Mv0=(M-m) v´+mv②Mv0=(M-m) v´+ m(v+v0)
③Mv0=(M-m) v´+ m(v+v´) ④Mv0=M v´+mv
17(10新课标)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其
左端放有一重物,右方有一竖直的墙。
重物质量为木板质量的
2倍,重物与木板间的动摩擦因数为 。
使木板与重物以共同
的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时
间极短。
求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。
设木板足够长,重物始终在木板上。
重力加速度为g。
18(10福建)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
v,则。
(填选项
前的字母)
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19(10海南)在核反应堆中,常用减速剂使快中子减速.假设减速剂的原子核质量是中子的k 倍.中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰.设每次碰撞前原子核可认为是静止的,求N 次碰撞后中子速率与原速率之比.
20(11山东)如图所示,甲、乙两船的总质量(包
括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同
一直线同一方向运动,速度分别为
2v、
v。
为
避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物
沿水平方向抛出甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。
(不计水的阻力)
21(11新课标)如图,A、B、C三个木块的质量均为m。
置于光滑的水平面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连。
将弹簧压紧到不能
再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C
可视为一个整体。
现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起。
以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。
已知C离开弹簧后的速度恰为v0。
求弹簧释放的势能。
22(11福建)在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球
碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。
则碰撞后B球的速度大小可能是__________。
(题选项前的字母)
A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v
23(12河北)如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。
让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。
从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,
此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。
忽略空气阻力,求
(1)两球a、b的质量之比;
(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。
v。