动量守恒专题
动量-动量守恒定律专题练习(含答案)
动量-动量守恒定律专题练习(含答案)动量 动量守恒定律一、动量和冲量1、关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是:A 、一物体的动量不变,其动能一定不变B 、一物体的动能不变,其动量一定不变C 、两物体的动量相等,其动能一定相等D 、两物体的动能相等,其动量一定相等2、两个具有相等动量的物体A 、B ,质量分别为m A 和m B ,且m A >m B ,比较它们的动能,则:A 、B 的动能较大 B 、A 的动能较大C 、动能相等 D 、不能确定3、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,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Ft ;C 、拉力F 对物体的冲量大小是Ftcosθ;D 、合力对物体的冲量大小为零。
F4、如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O 在S 的正上方,在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ,从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑。
以下说法正确的是 A 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量不相等B 、a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等C 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等D 、b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量不相等二、动量守恒定律1、一炮艇总质量为M ,以速度v 0匀速行驶,从船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 。
A 、'0()Mv M m v mv =-+B 、'00()()MvM m v m v v =-++ C 、''0()()Mv M m v m v v =-++ D 、'0Mv Mv mv =+2、在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg 向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南O P S Q5、光滑的水平面上有两个小球M和N,它们沿同一直线相向运动,M球的速率为5m/s,N球的速率为2m/s,正碰后沿各自原来的反方向而远离,M球的速率变为2m/s,N球的速率变为3m/s,则M、N两球的质量之比为A、3∶1B、1∶3C、3∶5D、5∶76、如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,都具有一定的质量。
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
动量守恒定律专题
1、如图所示,在高为h =5m 的平台右边缘上,放着一个质量M=3kg 的铁块,现有一质量为m =1kg 的钢球以v 0=10m/s 的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L =2m .已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离s (不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点).2、在水平面上放置质量M=0.8kg 的木块,一颗质量为m=0.005kg 的子弹以v=170m/s的水平速度射入木块并留在其中,此后两者一起运动。
若木块与地面间的动摩擦数为0.2,求木块在地面上滑行的距离。
3、如图所示,质量为M 的足够长木板置于光滑水平地面上,一质量为m 的木块以水平初速度滑上长木板,已知木块与木板之间的摩擦因数为,求:(i )m 的最终速度;(ii )m 与M 相对滑动产生的焦耳热Q ;4、如图一个质量为m=1kg 的小球A ,从高度h=0.8m 的光滑曲面顶端p 点由静止滑下,与静止在光滑水平面上左侧连接有弹簧的质量为M=2Kg 的小球B 发生碰撞。
求二者在发生碰撞的过程中:(取g=10m/s 2)(ⅰ)弹簧的最大弹性势能。
(ⅱ)小球B 的最大速度。
5、如图所示,在光滑的水平面上,有三个小球A 、B 、C ,质量分别为,,。
A 、B 之间有一个弹簧(与物体不连接),在外力作用下处于压缩状态,储存了弹性势能,某时刻突然撤去外力,由静止释放A 、B 。
B 离开弹簧后与C 正碰,碰撞后粘在一起。
求B 、C 粘在一起后的速度的大小。
6、如图所示,质量为M 的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一个质量为m 的木块,小车的右端固定一个轻质弹簧.现给木块一个水平向右的瞬时冲量I ,木块便沿小车向右滑行,在与弹簧作用后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端.试求:①木块返回到小车左端时小车的动能;②弹簧获得的最大弹性势能.。
动量守恒计算专题(解析版)
动量守恒计算专题(教师版)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、解答题1.如图所示,水平面上一轻弹簧左端固定,右端与一质量m B=2kg的物体B连接。
开始时物体B静止在O点,此时弹簧为原长,O点左侧光滑,右侧粗糙。
另一质量m A=1kg的物体A在O点右侧距O点s=1.625m处以v0=3.5m/s的速度向左运动并与B发生碰撞,碰后A、B立即一起向左运动,A、B与O点右侧水平面的动摩擦因数均为µ=0.1,物块A、B均看成质点,重力加速度大小g=10m/s2。
求:(1)A、B碰后瞬间速度多大;(2)A停止时与O点的距离。
解得0.5m x =即A 停止时距O 点的距离为0.5m 。
2.在一次冰壶运动训练中使用的红冰壶和蓝冰壶的质量都是20kg m =,开始时蓝冰壶静止在冰面上,红冰壶以一定速度向右运动并和蓝冰壶发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后瞬间红冰壶速度向右为10.5m s v =,蓝冰壶速度为21m v =。
求:(1)红冰壶碰撞前瞬间的速度大小;(2)两冰壶在碰撞过程中损失的机械能。
3.如图所示,用不可伸长的轻绳将小球A 悬挂于O 点,轻绳的长度为L 。
现将轻绳拉至水平并刚好伸直,将小球A 由静止释放,当小球A 运动至最低点时,与静止在水平面上的物块B 发生弹性正碰,碰撞后物块B 无能量损失地滑上不固定斜面体C ,到达的最高点未超出斜面。
已知小球A 的质量为m ,物块B 的质量为2m ,斜面体C 的质量也为2m ,A 、B 均可视为质点,重力加速度为g ,水平面与斜面均光滑,斜面底端与水平面之间由小圆弧平滑衔接,不计空气阻力。
求:(1)碰撞后瞬间,绳子对小球A 的拉力大小;(2)物块B在斜面体C上面上升的最大高度。
4.在水平面有一长木板A,A通过轻弹簧连接滑块B,刚开始,弹簧处于原长,滑块B、v=的速度从长木板左端向右运动,与长木板A都处于静止状态,现有一个滑块C以8m/sm=,不计一切滑块B发生碰撞,碰后粘在一起,碰撞时间极短。
专题:动量定理 动量守恒定律
专题:动量定理动量守恒定律考点一:动量定理的理解及应用【典例1】质量的篮球从距地板高处由静止释放,与水平地板撞击后反弹上升的最大高度,从释放到弹跳至h高处经历的时间,忽略空气阻力,重力加速度,求:篮球与地板撞击过程中损失的机械能;篮球对地板的平均撞击力.强化训练一1.蹦床运动有“空中芭蕾“之称,某质量的运动员从空中落下,接着又能弹起高度,此次人与蹦床接触时间,取,求:运动员与蹦床接触时间内,所受重力的冲量大小I;运动员与蹦床接触时间内,受到蹦床平均弹力的大小F。
2.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,从离水平网面高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面高处已知运动员与网接触的时间为若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小取3.如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为、。
初始时A静止与水平地面上,B悬于空中。
先将B竖直向上再举高未触及滑轮然后由静止释放。
一段时间后细绳绷直绷直的时间极短,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。
取。
从释放到细绳绷直时的运动时间t;的最大速度v的大小;初始时B离地面的高度H。
4.某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量M的卡通玩具稳定地悬停在空中。
为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度竖直向上喷出;玩具底部为平板面积略大于;水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。
忽略空气阻力。
已知水的密度为,重力加速度大小为g。
求喷泉单位时间内喷出的水的质量;玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。
考点二:动量守恒定律的理解及应用【典例2】在光滑水平面上静止有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,滑块CD上表面是光滑的圆弧,他们紧靠在一起,如图所示一个可视为质点的物块P,质量也为m,它从木板AB的右端以初速度滑上木板,过B点时速度为,然后又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处若物体P与木板AB间的动摩擦因数为,求:物块滑到B处时木板AB的速度的大小;木板AB的长度L;滑块CD最终速度的大小.【典例3】如图所示,在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车,质量为M,圆弧半径为R,从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球,它刚好沿圆弧切线从A点落入小车,求小球到达车底B点时小车的速度和此过程中小车的位移;小球到达小车右边缘C点处,小球的速度.强化训练二1. 如图,在光滑的水平面上,有一质量为 的木板,木板上有质量为 的物块 它们都以 的初速度反向运动,它们之间有摩擦,且木板足够长,求:当木板向左的速度为 时,物块的速度是多大?木板的最终速度是多大?2. 如图所示,A 、B 两木块靠在一起放于光滑的水平面上,A 、B 的质量均为 。
动量守恒定律专题复习
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.
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。
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。
动量守恒定律的判定专题
动量定律条件的判定专题一、单选题1.(2020·宁夏·永宁县回民高级中学高二阶段练习)关于系统动量守恒的条件,下列说法中正确的是()A.只要系统内存在摩擦力,系统的动量就不可能守恒B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒C.只要系统所受的合外力为零,系统的动量就守恒D.系统中所有物体的加速度都为零时,系统的总动量不一定守恒2.(2021·辽宁·阜新市第二高级中学高二期中)关于动量守恒的条件,正确是()A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒B.只要系统内某个物体做加速运动,动量就不守恒C.只要系统所受合外力恒定,动量守恒D.只要系统所受外力的合力为零,动量守恒3.(2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二开学考试)如图所示,在光滑水平地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。
A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。
若突然撤去力F,则下列说法中正确的是()A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒B.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能也不守恒C.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒D.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,但机械能不守恒4.(2018·贵州·毕节市实验高级中学高二期中)如图所示,相同的两木块M、N,中间固定一轻弹簧,放在粗糙的水平面上,用力将两木块靠近使弹簧压缩,当松手后两木块被弹开的过程中,不计空气阻力,则对两木块和弹簧组成的系统有()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、机械能都不守恒5.(2021·全国·高考真题)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。
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。
动量守恒定律专题
3、系统所受外力的合力虽不为零,但在某个 、系统所受外力的合力虽不为零, 方向上所受合外力为零, 方向上所受合外力为零,则系统在这个方向上 典型 动量守恒。 动量守恒。 例题
典型例题
如图,两个大小相等、 如图,两个大小相等、方向相反且作用在同一直线 上的力F 上的力F1、F2,分别作用于静止在光滑水平地面上的物 经相同的时间之后撤去力F 体A和B上,经相同的时间之后撤去力F1、F2,以后两物 体碰撞粘合在一起, 的质量较大, 体碰撞粘合在一起,若A的质量较大,以下说法正确的是 (A ) A.碰撞后两物体皆静止 碰撞后两物体运动方向与A B.碰撞后两物体运动方向与A原运动方向一致 碰撞后两物体运动方向与B C.碰撞后两物体运动方向与B原运动方向一致 D.以上三种情况都有可能发生
动量守恒定律 知识点精析
——对动量守恒条件的理解 ——对动量守恒条件的理解
1、系统不受外力(理想 或系统所受合外力 、系统不受外力 理想 理想)或系统所受合外力 为零。 为零。
典型 例题
2、系统受外力的合力虽不为零,但系统外力 、系统受外力的合力虽不为零, 比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸 比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力 爆炸 过程中的重力等外力比起相互作用的内力来 要小得多,且作用时间极短 可以忽略不计. 且作用时间极短,可以忽略不计 要小得多 且作用时间极短 可以忽略不计 典型
典型问题之一——碰撞模型
1.碰撞过程特点 作用时间很短、作用力大。 碰撞过程特点:作用时间很短、作用力大 碰撞过程特点 作用时间很短 --------遵循动量守恒 遵循动量守恒 实验运行 2.三种类型碰撞 三种类型碰撞 (1).弹性碰撞 碰后形变完全恢复 弹性碰撞----碰后形变完全恢复 弹性碰撞
动量守恒专题知识讲座
2.积分形式:
t
t0 F外dt i mivi i mivi0
或: Ii p p0
3.分量式:
i
Iix px p0x
i
Iiy py p0 y i
Iiz pz p0z i
质点系动量定理 :作用于系统旳合外力旳冲量
等于系统总动量旳增量。
讨论:
(1)系统旳内力不能变化系统旳总动量。定理中不出现系 统旳内力,所以研究某些力学问题甚为以便。
物体旳质心一定在物体上吗?
质心与重心是不同旳概念,它们 一定在同一点上吗?
二、质心运动定理
质心旳速度 ( rc 对t 求导)
vc
i
mivi
mi
mivi
i
m
i
质点系旳总动量 p mivi mvc
i
质点系旳总动量旳变化率
dp dt
m d vc
dt
mac
dp dt
m d vc
X
dm v sin dmr v dml v 又:dmr dml dm
联立解得:dmr
1(1 2
sin
)dm,dml
1(1 sin)dm
2
qr
dmr dt
1 2
(q 1
sin
),ql
1 (q 1 sin)
2
3-3 质点系动量守恒定律
对质点系统而言,外力旳矢量和为零时,该系统旳
总动量守恒。
因质点系旳总动量为p 对质心参照系来说 P
mivi mvc
mivi mvC 0
所以,质心参照系是 零动量参照系。
m1v1
m2v20
例. 两质点系统,
在其质心参照系中,m1v10
动量守恒专题(含答案)
动量守恒定律1.质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上,质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后,以水平速度2v 0/3射出。
则物块的速度为 ,此过程中损失的机械能为2.将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。
忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是3.如图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80 kg 和100 kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1 m/s 。
A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0.2 m/s,求此时B 的速度大小和方向。
4.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并在空中做各种动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m 高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s .若把这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理,求此力的大小.(g 取10 m/s 2)解析:法一:运动员刚接触网时速度的大小为v 1=2gh 1=2×10×3.2 m/s =8 m/s ,方向竖直向下.刚离开网时速度的大小为v 2=2gh 2=2×10×5 m/s =10 m/s ,方向竖直向上.运动员接触网的过程中,网的作用力为F ,规定竖直向上为正方向,根据动量定理得 (F -mg )t =m v 2-(-m v 1)F =m v 2+m v 1t+mg =60×10+60×81.2N +60×10 N =1.5×103 N ,方向竖直向上.法二:运动员从3.2 m 高处自由下落的时间为t 1= 2h 1g = 2×3.210s =0.8 s 运动员刚离开网弹回5.0 m 高处所用的时间为t 2= 2h 2g = 2×510s =1 s 整个过程中运动员始终受重力作用,仅在与网接触的t 3=1.2 s 时间内受到网对他向上的弹力F 的作用,对全过程应用动量定理得:F ·t 3-mg (t 1+t 2+t 3)=0F =(t 1+t 2+t 3)t 3mg =0.8+1+1.21.2×60×10 N =1.5×103 N ,方向竖直向上.答案:1.5×103 N5.光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ,质量分别为m A =3m 、m B =m C =m ,开始时B 、C 均静止,A 以初速度v 0向右运动,A 与B 碰撞后分开,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.【解析】 法一:把A 、B 、C 看成一个系统,整个过程中由动量守恒定律得m A v 0=(m A +m B +m C )vB 、C 碰撞过程中由动量守恒定律m B v B =(m B +m C )v联立解得v B =65v 0. 法二:设A 与B 碰撞后,A 的速度为v ,B 与C 碰撞前B 的速度为v B ,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:m A v 0=m A v A +m B v B ①对B 、C 木块:m B v B =(m B +m C )v ②由A 到B 间的距离保持不变可知v A =v ③联立①②③式,代入数据得v B =65v 0. 6.质量为M =2 kg 的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为m A=2 kg 的物体A (可视为质点),如图所示,一颗质量为m B =20 g 的子弹以600 m/s的水平速度射穿A 后,速度变为100 m/s ,最后物体A 仍在车上.若物体A 与小车间的动摩擦因数μ=0.5,取g =10 m/s 2,求(1)平板车最后的速度是多大?(2)平板车的长度至少为多少?解析:(1)从子弹射入A 到A 与车相对静止的过程中,子弹、A 与车系统动量守恒,则m B v 0=m B v ′+(m A +M )v解得v =m B (v 0-v ′)m A +M =0.02×(600-100)2+2m/s =2.5 m/s.(2)子弹射穿A 的过程中,子弹与A 系统动量守恒,由动量守恒定律有m B v 0=m B v ′+m A v A 得v A =m B (v 0-v ′)m A =0.02×(600-100)2m/s =5 m/s 由能量守恒得μm A gL =12m A v 2A -12(m A +M )v 2 代入数据解得:L =1.25 m.7、如图所示,光滑水平面上静止着A 、B 两个滑块,A 上固定一轻杠,杠用轻绳在竖直方向悬挂一个光滑的球C ,球C 紧靠轻杆但与轻杆不粘连,对A 施加水平向右的瞬时冲量I=6N.S ,使A 、C 由静止开始运动,A 向右滑动与静止在水平面上的B 相碰,A 、B 在极短时间内便粘在一起运动,此后运动过程中,绳子摆动均未超过水平位置,已知A 、B 、C 的质量均为m=1kg,取g=10m/s 2 ,求:1)A 、B 碰撞结束瞬间A 的速度;28.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υ0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υ0. 求弹簧释放的势能.9.在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A 和B,两者相距为d 。
动量守恒专题
动量守恒定律专题一、单选题1.如图1所示,质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上,t=0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下。
已知滑块和长木板在运动过程中的v−t图象如图2所示,则木板与滑块的质量之比M:m为()A. 1:2B. 2:1C. 1:3D. 3:1【答案】B【解析】根据动量守恒定律,mv0=mv1+Mv2,代入数据得Mm=2:1。
故本题选B【点睛】根据m和M组成的系统在水平方向不受外力,水平方向动量守恒;从v-t图象可以看出m和M在相互作用前后各自的初速度和末速度;根据动量守恒定律列方程求解。
2.如图所示,甲木块的质量为m1,以速度v沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。
甲木块与弹簧接触后( )A. 甲木块的动量守恒B. 乙木块的动量守恒C. 甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D. 甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒【答案】C【解析】甲木块与弹簧接触后,由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量要发生变化,但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零,故动量守恒,故AB错误,C正确;甲、乙两木块所组成系统的动能,一部分转化为弹簧的势能,故系统动能不守恒,故D错误。
故选C。
3.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,将弹簧压缩至最短,现将子弹,木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A. 动量守恒,机械能守恒B. 动量不守恒,机械能不守恒C. 动量守恒,机械能不守恒D. 动量不守恒,机械能守恒【答案】B【解析】此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中水平方向受到墙壁对系统的向右的作用力,所以系统的动量不守恒;子弹在进入木块的过程中,子弹相对于木块有一定的位移,所以子弹与木块组成的系统有一定的内能产生,所以系统的机械能也不守恒,故B正确,ACD错误。
物理动量守恒定律专题练习(及答案)含解析
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
(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=
mv
2 0
(1
分),
由能量守恒得:
1 2
mv
2 1
+
1 2
mV
2 1
=
1 2
mv
2 0
-ΔE
损 1(2
分)
且考虑到 v1 必须大于 V1,
解得:v1= ( 1 3 ) v0 26
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,
物理动量守恒定律专题练习(及答案)含解析
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)求物块 M 碰撞后的速度大小; (2)若平台表面与物块 M 间的动摩擦因数 μ=0.5,物块 M 与小球的初始距离为 x1=1.3 m, 求物块 M 在 P 处的初速度大小. 【答案】(1)3.0m/s(2)7.0m/s 【解析】 试题分析:(1)碰后物块 M 做平抛运动,设其平抛运动的初速度为 V
6.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)
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子弹打木块: 子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同。 10.如图 6 所示,静止在光滑水平面上的木块,质量为 M 、长度为 L 。—颗质量为 m 的子弹从木块的左端 打进。设子弹在打穿木块的过程中受到大小恒为
Ff
的阻力,要使子弹刚好
v 从木块的右端打出,则子弹的初速度 0 应等于多大?
v0
向滑块滚来,设小球不能越过滑块,求小球滑到最高点时的速度大小和此时滑块速度大小。
:
6.光滑水平面上放着一质量为 M 的槽,槽与水平面相切且光滑,如图所示,一质量为 m 的小球以 v 0 向槽运 动, (1)若开始时槽固定不动,求小球上升的最大高度(槽足够高)。 (2)若槽不固定,求小球上升的最大高度。
弹簧 对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时,弹簧两端 的两个物体的速度必相等。
3.如图 3 所示, 在光滑的水平面上, 用弹簧相连的质量均为 弹簧处于原长,质量为
2 kg 的 A、B 两物体以 6 m / s 的速度向右运动,
4 kg 的物体 C 静止在前方。A 与 C 碰撞后将粘在一起运动,在以后的运动中,弹簧
动量守恒专题
快乐学习夏清源 小船问题 1.质量为 m 的人站在质量为 M,长为 L 的静止小船的右端,小船的左端靠在岸 边。当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?
2.小船静止于水面上,站在船尾上的鱼夫不断将鱼抛向船头的船舱内,将一定质量的鱼抛完后,关于小船 的速度和位移,下列 说法正确的是( A. 向左运动,船向左移一些 B. 小船静止,船向左移一些 C. 小船静止,船向右移一些 D. 小船静止,船不移动 )
2
12.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μ,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。
30kg ,甲推着一个质量为 m 15 kg 的箱子,和他一起以大小为 v 0 2m / s 的速度
滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相碰,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅 速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于冰面)将箱子推出,才 能避免与乙相撞。
追碰 两个在光滑水平面上做匀速运动的物体, 甲物体追上乙物体的条件是甲物体的速度 度
v甲
必须大于乙物体的速
v乙
,即
v甲 v乙
>
。而甲物体刚好追不上乙物体的临界条件是
v甲 v乙
=
。Hale Waihona Puke 7.甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车的总质量共为 冰车的总质量也是
M 30 kg ,乙和他的
8.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 2v0、v0。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为 m 的货物 沿水平方向抛向甲船,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)
9.甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为 6m/s。甲车上有质量为 m=1kg 的小 球若干个,甲和他的车及所带小球的总质量为 M1=50kg,乙和他的车总质量为 M2=30kg。现为避免相撞,甲 不断地将小球以相对地面 16.5m/s 的水平速度抛向乙,且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住 后刚好可保证两车不致相撞,试求此时: (1)两车的共同速度为多少?(2)甲总共抛出了多少个小球?
木板问题: 11.如图所示,质量 m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长 L=1.5 m,现有质量 m2=0.2 kg 可视为 质点的物块,以水平向右的速度 v0=2 m/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=10 m/s ,求 (1)物块在车面上滑行的时间 t; (2)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。
能达到的最大弹性势能为多少?
4.
斜面 在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于弹力的作用,斜面在水平方向将做加速运动。 物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同速度,物体在竖直方向的分速度等于 零。 5.如图 4 所示, 质量为 M 的滑块静止在光滑的水平面上, 滑块的光滑弧面底部与桌面相切, 一质量为 m 的 小球以速度