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高中物理动量定理题20套(带答案)含解析

高中物理动量定理题20套(带答案)含解析

【答案】(1)
(2)
(3)增大 S 可以通过减小 q、
U 或增大 m 的方法. 提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力. 【解析】
试题分析:(1)根据动能定理有
解得:
(2)在与飞船运动方向垂直方向上,根据动量守恒有:MΔv=Nmv
解得:
(3)设单位时间内通过栅电极 A 的氙离子数为 n,在时间 t 内,离子推进器发射出的氙离 子个数为 N nt ,设氙离子受到的平均力为 F ,对时间 t 内的射出的氙离子运用动量定 理, Ft Nmv ntmv , F = nmv 根据牛顿第三定律可知,离子推进器工作过程中对飞船的推力大小 F= F = nmv 电场对氙离子做功的功率 P= nqU
﹣μ(m0+m)gt=(m0+m)(v2﹣v1) 解得:物块相对于木板滑行的时间
t v2 v1 1s g
3.甲图是我国自主研制的 200mm 离子电推进系统, 已经通过我国“实践九号”卫星空间飞 行试验验证,有望在 2015 年全面应用于我国航天器.离子电推进系统的核心部件为离子推 进器,它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整,具有大幅减少推进剂燃 料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势.离子推进器的工作原理如图乙所示,推进剂氙 原子 P 喷注入腔室 C 后,被电子枪 G 射出的电子碰撞而电离,成为带正电的氙离子.氙离 子从腔室 C 中飘移过栅电极 A 的速度大小可忽略不计,在栅电极 A、B 之间的电场中加 速,并从栅电极 B 喷出.在加速氙离子的过程中飞船获得推力. 已知栅电极 A、B 之间的电压为 U,氙离子的质量为 m、电荷量为 q.
由动量定理 F Gt p
得小球受到地面的平均作用力是 F=12N
5.如图甲所示,足够长光滑金属导轨 MN、PQ 处在同一斜面内,斜面与水平面间的夹角 θ=30°,两导轨间距 d=0.2 m,导轨的 N、Q 之间连接一阻值 R=0.9 Ω 的定值电阻。金属杆 ab 的电阻 r=0.1 Ω,质量 m=20 g,垂直导轨放置在导轨上。整个装置处在垂直于斜面向上 的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度 B=0.5 T。现用沿斜面平行于金属导轨的力 F 拉着金 属杆 ab 向上运动过程中,通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的关系图像如图乙所示。不计其它 电阻,重力加速度 g 取 10 m/s2。

高中物理 选修【动量】典型题(带解析)

高中物理 选修【动量】典型题(带解析)

高中物理 选修 动量一、【动量、冲量、动量定理】1.课上老师做了这样一个实验:如图所示,用一象棋子压着一纸条,放在水平桌面上接近边缘处.第一次,慢拉纸条,将纸条抽出,棋子掉落在地上的P 点;第二次,将棋子、纸条放回原来的位置,快拉纸条,将纸条抽出,棋子掉落在地上的N 点.从第一次到第二次现象的变化,下列解释正确的是( )A .棋子的惯性变大了B .棋子受到纸条的摩擦力变小了C .棋子受到纸条的摩擦力的冲量变小了D .棋子离开桌面时的动量变大了解析:选C .两次拉动中棋子的质量没变,其惯性不变,故A 错误;由于正压力不变,则纸条对棋子的摩擦力没变,故B 错误;由于快拉时作用时间变短,摩擦力对棋子的冲量变小了,故C 正确;由动量定理可知,合外力的冲量减小,则棋子离开桌面时的动量变小,故D 错误.2.如图所示,是一种弹射装置,弹丸的质量为m ,底座的质量为M =3m ,开始时均处于静止状态,当弹簧释放将弹丸以对地速度v 向左发射出去后,底座反冲速度的大小为 14v ,则摩擦力对底座的冲量为( )A .0B .14m v ,方向向左C .14m v ,方向向右D .34m v ,方向向左 解析:选B .设向左为正方向,对弹丸,根据动量定理:I =m v ;则弹丸对底座的作用力的冲量为-m v ,对底座根据动量定理:I f +(-m v )=-3m ·v 4得:I f =+m v 4,正号表示方向向左;故选B .3.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段,列车的动能( ) A .与它所经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的动量成正比解析:选B .速度v =at ,动能E k =12m v 2=12ma 2t 2,与经历的时间的平方成正比,A 错;根据v 2=2ax ,动能E k =12m v 2=12m ·2ax =max ,与位移成正比,B 对;动能E k =12m v 2,与速度的平方成正比,C 错;动量p =m v ,动能E k =12m v 2=p 22m,与动量的平方成正比,D 错. 4.如图所示,质量为m 的物体,在大小确定的水平外力F 作用下,以速度v 沿水平面匀速运动,当物体运动到A 点时撤去外力F ,物体由A 点继续向前滑行的过程中经过B 点,则物体由A 点到B 点的过程中,下列说法正确的是( )A .v 越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功越多B .v 越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功与v 的大小无关C .v 越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功越少D .v 越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功与v 的大小无关解析:选D .由题知,物体所受的摩擦力F f =F ,且为恒力,由A 到B 的过程中,v 越大,所用时间越短,I f =Ft 越小;因为W f =F ·AB ,故W f 与v 无关.选项D 正确.5. (多选)如图所示,AB 为竖直固定的光滑圆弧轨道,O 为圆心,AO 水平,BO 竖直,轨道半径为R ,将质量为m 的小球(可视为质点)从A 点由静止释放,在小球从A 点运动到B 点的过程中( )A .小球所受合力的冲量水平向右B .小球所受支持力的冲量水平向右C .小球所受合力的冲量大小为m 2gRD .小球所受重力的冲量大小为零解析:选AC .在小球从A 点运动到B 点的过程中,小球在A 点的速度为零,在B 点的速度水平向右,由动量定理知,小球所受合力的冲量即重力和支持力的合力的冲量水平向右,A 正确,B 错误;在小球从A 点运动到B 点的过程中机械能守恒,故有mgR =12m v 2B,解得v B =2gR ,由动量定理知,小球所受合力的冲量大小为I =m 2gR ,C 正确;小球所受重力的冲量大小为I G =mgt ,大小不为零,D 错误.6.如图所示,在水平光滑的轨道上有一辆质量为300 kg ,长度为2.5 m 的装料车,悬吊着的漏斗以恒定的速率100 kg/s 向下漏原料,装料车以0.5 m/s 的速度匀速行驶到漏斗下方装载原料.(1)为了维持车速不变,在装料过程中需用多大的水平拉力作用于车上才行.(2)车装完料驶离漏斗下方仍以原来的速度前进,要使它在2 s 内停下来,需要对小车施加一个多大的水平制动力.解析:(1)设在Δt 时间内漏到车上的原料质量为Δm ,要使这些原料获得与车相同的速度,需加力为F ,根据动量定理,有F ·Δt =Δm ·v所以F =Δm Δt·v =100×0.5 N =50 N. (2)车装完料的总质量为M =m 车+Δm Δt·t =⎝⎛⎭⎫300+100×2.50.5kg =800 kg 对车应用动量定理,有F ′·t ′=0-(-M v )解得F ′=M v t ′=800×0.52N =200 N. 答案:(1)50 N (2)200 N7.第二届进博会于2019年11月在上海举办,会上展出了一种乒乓球陪练机器人,该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息,及时调整球拍将球击回.若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回,球在空中运动一段时间后落到对方的台面上,忽略空气阻力和乒乓球的旋转.下列说法正确的是( )A .击球过程合外力对乒乓球做功为零B .击球过程合外力对乒乓球的冲量为零C .在上升过程中,乒乓球处于失重状态D .在下落过程中,乒乓球处于超重状态解析:选AC .球拍将乒乓球原速率击回,可知乒乓球的动能不变,动量方向发生改变,可知合力做功为零,冲量不为零.A 正确,B 错误;在乒乓球的运动过程中,加速度方向向下,可知乒乓球处于失重状态,C 正确,D 错误.8.如图所示,物体从t =0时刻开始由静止做直线运动,0~4 s 内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数,下列表述不正确的是( )A .0~2 s 内合外力的冲量一直增大B .0~4 s 内合外力的冲量为零C .2 s 末物体的动量方向发生变化D .0~4 s 内物体动量的方向一直不变解析:选C .根据F -t 图象面积表示冲量,可知在0~2 s 内合外力的冲量一直增大,A 正确;0~4 s 内合外力的冲量为零,B 正确;2 s 末冲量方向发生变化,物体的动量开始减小,但方向不发生变化,0~4 s 内物体动量的方向一直不变,C 错误,D 正确.9.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s ,产生的推力约为4.8×106 N ,则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为( )A .1.6×102 kgB .1.6×103 kgC .1.6×105 kgD .1.6×106 kg解析:选B .设1 s 内喷出气体的质量为m ,喷出的气体与该发动机的相互作用力为F ,由动量定理Ft =m v 知,m =Ft v =4.8×106×13×103 kg =1.6×103 kg ,选项B 正确. 10.(多选)如图所示,用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层.设水柱直径为D ,水流速度为v ,方向水平,水柱垂直煤层表面,水柱冲击煤层后水的速度为零.高压水枪的质量为M ,手持高压水枪操作,进入水枪的水流速度可忽略不计,已知水的密度为ρ.下列说法正确的是( )A .高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρv πD 2B .高压水枪的功率为18ρπD 2v 3 C .水柱对煤层的平均冲力为14ρπD 2v 2 D .手对高压水枪的作用力水平向右解析:选BC .设Δt 时间内,从水枪喷出的水的体积为ΔV ,质量为Δm ,则Δm =ρΔV ,ΔV =S v Δt =14πD 2v Δt ,单位时间喷出水的质量为Δm Δt =14ρv πD 2,选项A 错误.Δt 时间内水枪喷出的水的动能E k =12Δm v 2=18ρπD 2v 3Δt ,由动能定理知高压水枪在此期间对水做功为W =E k =18ρπD 2v 3Δt ,高压水枪的功率P =W Δt =18ρπD 2v 3,选项B 正确.考虑一个极短时间Δt ′,在此时间内喷到煤层上水的质量为m ,设煤层对水柱的作用力为F ,由动量定理,F Δt ′=m v ,Δt ′时间内冲到煤层水的质量m =14ρπD 2v Δt ′,解得F =14ρπD 2v 2,由牛顿第三定律可知,水柱对煤层的平均冲力为F ′=F =14ρπD 2v 2,选项C 正确.当高压水枪向右喷出高压水流时,水流对高压水枪的作用力向左,由于高压水枪有重力,根据平衡条件,手对高压水枪的作用力方向斜向右上方,选项D 错误.11.质量相等的A 、B 两物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力F 1、F 2的作用而从静止开始做匀加速直线运动.经过时间t 0和4t 0速度分别达到2v 0和v 0时,分别撤去F 1和F 2,两物体都做匀减速直线运动直至停止.两物体速度随时间变化的图线如图所示.设F 1和F 2对A 、B 两物体的冲量分别为I 1和I 2,F 1和F 2对A 、B 两物体做的功分别为W 1和W 2,则下列结论正确的是( )A .I 1∶I 2=12∶5,W 1∶W 2=6∶5B .I 1∶I 2=6∶5,W 1∶W 2=3∶5C .I 1∶I 2=3∶5,W 1∶W 2=6∶5D .I 1∶I 2=3∶5,W 1∶W 2=12∶5解析:选C .由题可知,两物体匀减速运动的加速度大小都为v 0t 0,根据牛顿第二定律,匀减速运动中有F f =ma ,则摩擦力大小都为m v 0t 0.由题图可知,匀加速运动的加速度分别为2v 0t 0、v 04t 0,根据牛顿第二定律,匀加速运动中有F -F f =ma ,则F 1=3m v 0t 0,F 2=5m v 04t 0,故I 1∶I 2=F 1t 0∶4F 2t 0=3∶5;对全过程运用动能定理得:W 1-F f x 1=0,W 2-F f x 2=0,得W 1=F f x 1,W 2=F f x 2,图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移,则位移之比为6∶5,整个运动过程中F 1和F 2做功之比为W 1∶W 2=x 1∶x 2=6∶5,故C 正确. 12. 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.某滑道示意图如图所示,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/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s.取重力加速度g =10 m/s 2.(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I 的大小;(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F N 的大小.解析:(1)根据匀变速直线运动公式,有L =v 2B -v 2A 2a=100 m. (2)根据动量定理,有I =m v B -m v A =1 800 N ·s.(3)运动员经过C 点时的受力分析如图所示.运动员在BC 段运动的过程中,根据动能定理,有mgh =12m v 2C -12m v 2B 根据牛顿第二定律,有F N -mg =m v 2C R解得F N =3 900 N.答案:(1)100 m (2)1 800 N ·s (3)受力图见解析 3 900 N二、【动量守恒定律】1.(多选)如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,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的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑()A.在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功B.在下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动D.被弹簧反弹后,小球能回到槽上高h处解析:选BC.在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽做功,选项A错误;在下滑过程中,小球和槽组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,选项B正确;小球与槽组成的系统动量守恒,球与槽的质量相等,小球沿槽下滑,球与槽分离后,小球与槽的速度大小相等,小球被弹簧反弹后与槽的速度相等,故小球不能滑到槽上,选项D错误;小球被弹簧反弹后,小球和槽在水平方向不受外力作用,故小球和槽都做匀速运动,选项C正确.2.有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向右,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水平向右,则另一块的速度是()A.3v0-v B.2v0-3vC.3v0-2v D.2v0+v解析:选C.在最高点水平方向动量守恒,由动量守恒定律可知,3m v0=2m v+m v′,可得另一块的速度为v′=3v0-2v,对比各选项可知,答案选C.3.如图所示,小车(包括固定在小车上的杆)的质量为M,质量为m的小球通过长度为L的轻绳与杆的顶端连接,开始时小车静止在光滑的水平面上.现把小球从与O点等高的地方释放(小球不会与杆相撞),小车向左运动的最大位移是()A.2LMM+m B.2LmM+mC.MLM+m D.mLM+m解析:选B .分析可知小球在下摆过程中,小车向左加速,当小球从最低点向上摆动过程中,小车向左减速,当小球摆到右边且与O 点等高时,小车的速度减为零,此时小车向左的位移达到最大,小球相对于小车的位移为2L .小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒,设小球和小车在水平方向上的速度大小分别为v 1、v 2,有m v 1=M v 2,故ms 1=Ms 2,s 1+s 2=2L ,其中s 1代表小球的水平位移大小,s 2代表小车的水平位移大小,因此s 2=2Lm M +m,选项B 正确.4.如图所示,B 、C 、D 、E 、F ,5个小球并排放置在光滑的水平面上,B 、C 、D 、E ,4个球质量相等,而F 球质量小于B 球质量,A 球的质量等于F 球质量.A 球以速度v 0向B 球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后( )A .3个小球静止,3个小球运动B .4个小球静止,2个小球运动C .5个小球静止,1个小球运动D .6个小球都运动 解析:选A .因A 、B 质量不等,M A <M B .A 、B 相碰后A 速度向左运动,B 向右运动.B 、C 、D 、E 质量相等,弹性碰撞后,不断交换速度,最终E 有向右的速度,B 、C 、D 静止.E 、F 质量不等,M E >M F ,则E 、F 都向右运动.所以B 、C 、D 静止;A 向左,E 、F 向右运动.故A 正确,B 、C 、D 错误.5.如图所示,两辆质量均为M 的小车A 和B 置于光滑的水平面上,有一质量为m 的人静止站在A 车上,两车静止.若这个人自A 车跳到B 车上,接着又跳回A 车并与A 车相对静止.则此时A 车和B 车的速度之比为( )A .M +m mB .m +M MC .M M +mD .m M +m 解析:选C .规定向右为正方向,则由动量守恒定律有:0=M v B -(M +m )v A ,得v A v B=M M +m,故C 正确. 6.如图所示,光滑水平轨道右边与墙壁连接,木块A 、B 和半径为0.5 m 的14光滑圆轨道C 静置于光滑水平轨道上,A 、B 、C 质量分别为1.5 kg 、0.5 kg 、4 kg.现让A 以6 m/s 的速度水平向右运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3 s ,碰后速度大小变为4 m/s.当A 与B 碰撞后会立即粘在一起运动,已知g =10 m/s 2,求:(1)A 与墙壁碰撞过程中,墙壁对木块A 平均作用力的大小;(2)AB 第一次滑上圆轨道所能达到的最大高度h .解析:(1)A 与墙壁碰撞过程,规定水平向左为正方向,对A 由动量定理有:Ft =m A v 2-m A (-v 1)解得F =50 N.(2)A 与B 碰撞过程,对A 、B 系统,水平方向动量守恒有:m A v 2=(m B +m A )v 3AB 第一次滑上圆轨道到最高点的过程,对A 、B 、C 组成的系统,水平方向动量守恒,且最高点时,三者速度相同,有:(m B +m A )v 3=(m B +m A +m C )v 4由能量关系:12(m B +m A )v 23=12(m B +m A +m C )v 24+(m B +m A )gh 解得h =0.3 m.答案:(1)50 N (2)0.3 m7.如图所示,一质量M =3.0 kg 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 =1.0 kg 的小木块A .给A 和B 以大小均为4.0 m/s ,方向相反的初速度,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,A 始终没有滑离木板B . 在小木块A 做加速运动的时间内,木板速度大小可能是( )A .1.8 m/sB .2.4 m/sC .2.8 m/sD .3.0 m/s解析:选B .A 先向左减速到零,再向右做加速运动,在此期间,木板做减速运动,最终它们保持相对静止,设A 减速到零时,木板的速度为v 1,最终它们的共同速度为v 2,取水平向右为正方向,则M v -m v =M v 1,M v 1=(M +m )v 2,可得v 1=83m/s ,v 2=2 m/s ,所以在小木块A 做加速运动的时间内,木板速度大小应大于2.0 m/s 而小于83m/s ,只有选项B 正确.8.(多选)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 .mM 2(m +M )v 2 C .12NμmgL D .N μmgL解析:选BD .设系统损失的动能为ΔE ,根据题意可知,整个过程中小物块和箱子构成的系统满足动量守恒和能量守恒,则有m v =(M +m )v t (①式)、12m v 2= 12(M +m )v 2t +ΔE (②式), 由①②联立解得ΔE =Mm 2(M +m )v 2,可知选项A 错误,B 正确;又由于小物块与箱壁碰撞为弹性碰撞,则损耗的能量全部用于摩擦生热,即ΔE =NμmgL ,选项C 错误,D 正确.9.(多选)如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m 1和m 2.图乙为它们碰撞前后的x -t 图象.已知m 1=0.1 kg.由此可以判断( )A .碰前m 2静止,m 1向右运动B .碰后m 2和m 1都向右运动C .m 2=0.3 kgD .碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能解析:选AC .由x -t 图象的斜率得到,碰前m 2的位移不随时间而变化,处于静止状态.m 1速度大小为v 1=ΔxΔt =4 m/s ,方向只有向右才能与m 2相撞,故A 正确;由题图乙读出,碰后m 2的速度为正方向,说明向右运动,m 1的速度为负方向,说明向左运动,故B 错误;由题图乙求出碰后m 2和m 1的速度分别为v 2′=2 m/s ,v 1′=-2 m/s ,根据动量守恒定律得,m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′,代入解得,m 2=0.3 kg ,故C 正确;碰撞过程中系统损失的机械能为ΔE =12m 1v 21-12m 1v 1′2-12m 2v 2′2,代入解得,ΔE =0 J ,故D 错误. 10.(多选)质量为M 的小车置于光滑的水平面上,左端固定一根水平轻弹簧,质量为m 的光滑物块放在小车上,压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端,开始时小车与物块都处于静止状态,此时物块与小车右端相距为L ,如图所示,当突然烧断细线后,以下说法正确的是( )A .物块和小车组成的系统机械能守恒B .物块和小车组成的系统动量守恒C .当物块速度大小为v 时,小车速度大小为m M vD .当物块离开小车时,小车向左运动的位移为mML解析:选BC .弹簧推开物块和小车的过程,若取物块、小车和弹簧组成的系统为研究对象,则无其他力做功,机械能守恒,但选物块和小车组成的系统,弹力做功属于系统外其他力做功,弹性势能转化成系统的机械能,此时系统的机械能不守恒,A 选项错误;取物块和小车的系统,外力的和为零,故系统的动量守恒,B 选项正确;由物块和小车组成的系统动量守恒得:0=m v -M v ′,解得v ′=mM v ,C 选项正确;弹开的过程满足反冲原理和“人船模型”,有v v ′=M m ,则在相同时间内x x ′=M m ,且x +x ′=L ,联立得x ′=mLM +m ,D 选项错误.11.(多选)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的物体M ,物体M 上有一光滑的半圆弧轨道,最低点为C ,A 、B 为同一水平直径上的两点,现让小滑块m 从A 点由静止下滑,则( )A.小滑块m到达物体M上的B点时小滑块m的速度不为零B.小滑块m从A点到C点的过程中物体M向左运动,小滑块m从C点到B点的过程中物体M向右运动C.若小滑块m由A点正上方h高处自由下落,则由B点飞出时做竖直上抛运动D.物体M与小滑块m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒解析:选CD.物体M和小滑块m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,D正确;小滑块m滑到右端两者水平方向具有相同的速度:0=(m+M)v,v=0,可知小滑块m 到达物体M上的B点时,小滑块m、物体M的水平速度为零,故当小滑块m从A点由静止下滑,则能恰好到达B点,当小滑块由A点正上方h高处自由下落,则由B点飞出时做竖直上抛运动,A错误,C正确;小滑块m从A点到C点的过程中物体M向左加速运动,小滑块m从C点到B点的过程中物体M向左减速运动,选项B错误.12.如图所示,水平固定的长滑竿上套有两个质量均为m的薄滑扣(即可以滑动的圆环)A 和B,两滑扣之间由不可伸长的柔软轻质细线相连,细线长度为l,滑扣在滑竿上滑行时所受的阻力大小恒为滑扣对滑竿正压力大小的k倍.开始时两滑扣可以近似地看成挨在一起(但未相互挤压).今给滑扣A一个向左的水平初速度使其在滑竿上开始向左滑行,细线拉紧后两滑扣以共同的速度向前滑行,继续滑行距离l2后静止,假设细线拉紧过程的时间极短,重力加速度为g.求:(1)滑扣A的初速度的大小;(2)整个过程中仅仅由于细线拉紧引起的机械能损失.解析:(1)设滑扣A的初速度为v0,细线拉紧前瞬间滑扣A的速度为v1,滑扣A的加速度大小a=kg,由运动学公式得v21-v20=-2al,细线拉紧后,A、B滑扣的共同速度为v2,由动量守恒定律得,m v1=2m v2,细线拉紧后滑扣继续滑行的加速度大小也为a,由运动学公式得0-v 22=-2a ·l2. 联立解得v 2=kgl ,v 1=2kgl ,v 0=6kgl . (2)由能量守恒定律得ΔE =12m v 20-kmgl -k ·2mg ·12l , 解得ΔE =kmgl .答案:(1)6kgl (2)kmgl三、【“三大观点”解答力学综合问题】1.(多选)质量为M 和m 0的滑块用轻弹簧连接,以恒定的速度v 沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m 的静止滑块发生碰撞,如图所示,碰撞时间极短,在此过程中,下列情况可能发生的是( )A .M 、m 0、m 速度均发生变化,分别为v 1、v 2、v 3,而且满足(M +m 0)v =M v 1+m 0v 2+m v 3B .m 0的速度不变,M 和m 的速度变为v 1和v 2,而且满足M v =M v 1+m v 2C .m 0的速度不变,M 和m 的速度都变为v ′,且满足M v =(M +m )v ′D .M 、m 0、m 速度均发生变化,M 、m 0速度都变为v 1,m 的速度变为v 2,且满足(M +m 0)v =(M +m 0)v 1+m v 2解析:选BC .在M 与m 碰撞的极短时间内,m 0的速度来不及改变,故A 、D 均错误;M 与m 碰撞后可能同速,也可能碰后不同速,故B 、C 均正确.2.(多选)如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M 的木块正以速度v 向左运动,一颗质量为m (m <M )的弹丸以速度v 向右水平击中木块并最终停在木块中.设弹丸与木块之间的相互作用力大小不变,则在相互作用过程中( )A .弹丸和木块的速率都是越来越小B .弹丸在任一时刻的速率不可能为零C .弹丸对木块一直做负功,木块对弹丸先做负功后做正功D .弹丸对木块的水平冲量与木块对弹丸的水平冲量大小相等解析:选CD .弹丸击中木块前,由于m <M ,两者速率相等,所以两者组成的系统总动量向左,弹丸水平击中木块并停在木块中的过程,系统的动量守恒,由动量守恒定律可知,弹丸停在木块中后它们一起向左运动,即弹丸开始时向右运动,后向左运动,故弹丸的速率先减小后增大,木块的速率一直减小,由以上分析知,弹丸的速率在某一时刻可能为零,故A 、B 错误;木块一直向左运动,弹丸对木块一直做负功,弹丸先向右运动后向左运动,则木块对弹丸先做负功后做正功,故C 正确;由牛顿第三定律知,弹丸对木块的水平作用力与木块对弹丸的水平作用力大小相等,相互作用的时间相等,由冲量的定义式I =Ft 知,弹丸对木块的水平冲量与木块对弹丸的水平冲量大小相等,故D 正确.3.(多选)如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d ,m 2的左边有一固定挡板.m 1由图示位置静止释放,当m 1与m 2相距最近时m 1的速度为v 1,则在以后的运动过程中( )A .m 1的最小速度是0B .m 1的最小速度是m 1-m 2m 1+m 2v 1C .m 2的最大速度是v 1D .m 2的最大速度是2m 1m 1+m 2v 1解析:选BD .由题意结合题图可知,当m 1与m 2相距最近时,m 2的速度为0,此后,m 1在前,做减速运动,m 2在后,做加速运动,当再次相距最近时,m 1减速结束,m 2加速结束,因此此时m 1速度最小,m 2速度最大,在此过程中系统动量守恒和机械能守恒,m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2,12m 1v 21=12m 1v 1′2+12m 2v 22,可解得v 1′=m 1-m 2m 1+m 2v 1,v 2=2m 1m 1+m 2v 1,B 、D 选项正确.4.如图所示,一小车置于光滑水平面上,小车质量m 0=3 kg ,AO 部分粗糙且长L =2 m ,物块与AO 部分间动摩擦因数μ=0.3,OB 部分光滑.水平轻质弹簧右端固定,左端拴接物块b ,另一小物块a ,放在小车的最左端,和小车一起以v 0=4 m/s 的速度向右匀速运动,小车撞到固定竖直挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连.已知车OB 部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内.a 、b 两物块视为质点,质量均为m =1 kg ,碰撞时间极短且不粘连,碰后以共同速度一起向右运动.(g 取10 m/s 2)求:(1)物块a 与b 碰后的速度大小;(2)当物块a 相对小车静止时小车右端B 到挡板的距离; (3)当物块a 相对小车静止时在小车上的位置到O 点的距离. 解析:(1)对物块a ,由动能定理得 -μmgL =12m v 21-12m v 2代入数据解得a 与b 碰前a 的速度v 1=2 m/s ;a 、b 碰撞过程系统动量守恒,以a 的初速度方向为正方向, 由动量守恒定律得:m v 1=2m v 2 代入数据解得v 2=1 m/s.(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离,物块a 以v 2=1 m/s 的速度在小车上向左滑动,当与小车同速时,以向左为正方向,由动量守恒定律得m v 2=(m 0+m )v 3, 代入数据解得v 3=0.25 m/s.对小车,由动能定理得μmgs =12m 0v 23 代入数据解得,同速时小车B 端到挡板的距离s =132 m.(3)由能量守恒得μmgx =12m v 22-12(m 0+m )v 23 解得物块a 与车相对静止时与O 点的距离:x =0.125 m. 答案:(1)1 m/s (2)132m (3)0.125 m5.如图甲所示,质量m 1=4 kg 的足够长的长木板静止在光滑水平面上,质量m 2=1 kg 的小物块静止在长木板的左端.现对小物块施加一水平向右的作用力F ,小物块和长木板运动的速度—时间图象如图乙所示.2 s 后,撤去F ,g 取10 m/s 2.求:(1)小物块与长木板之间的动摩擦因数μ; (2)水平力的大小F ;(3)撤去F 后,小物块和长木板组成的系统损失的机械能ΔE . 解析:(1)由题图可知:长木板的加速度a 1=12m/s 2=0.5 m/s 2由牛顿第二定律可知:小物块施加给长木板的滑动摩擦力F f =m 1a 1=2 N 小物块与长木板之间的动摩擦因数:μ=F fm 2g =0.2.(2)由题图可知,小物块的加速度a 2=42 m/s 2=2 m/s 2由牛顿第二定律可知:F -μm 2g =m 2a 2 解得F =4 N.(3)撤去F 后,小物块和长木板组成的系统动量守恒,以向右为正方向,最终两者以相同速度(设为v )运动m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 代入数据解得v =1.6 m/s 则系统损失的机械能ΔE =⎝⎛⎭⎫12m 1v 21+12m 2v 22-12()m 1+m 2v 2=3.6 J.答案:(1)0.2 (2)4 N (3)3.6 J6.如图所示,质量为m 1=0.5 kg 的小物块P 置于台面上的A 点并与水平弹簧的右端接触(不拴接),轻弹簧左端固定,且处于原长状态.质量M =1 kg 的长木板静置于水平面上,其上表面与水平台面相平,且紧靠台面右端.木板左端放有一质量m 2=1 kg 的小滑块Q .现用水平向左的推力将P 缓慢推至B 点(弹簧仍在弹性限度内),撤去推力,此后P 沿台面滑到边缘C 时速度v 0=10 m/s ,与小车左端的滑块Q 相碰,最后物块P 停在AC 的正中点,滑块Q 停在木板上.已知台面AB 部分光滑,P 与台面AC 间的动摩擦因数μ1=0.1,A 、C 间距离L =4 m .滑块Q 与木板上表面间的动摩擦因数μ2=0.4,木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ3=0.1(g 取10 m/s 2),求:(1)撤去推力时弹簧的弹性势能; (2)长木板运动中的最大速度;。

高中物理动量经典大题练习(含答案)

高中物理动量经典大题练习(含答案)

1.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为0.1R m=,半圆形轨道的底端放置一个质量为0.1m kg=的小球B,水平面上有一个质量为0.3M kg=的小球A以初速度04.0/sv m=开始向着木块B滑动,经过时间0.80t s=与B发生弹性碰撞,设两个小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数0.25μ=,求:(1)两小球碰前A的速度;(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力(3)确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。

2.如图所示,一质量为mB=2kg的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间由一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ=37°。

一质量也为mA=2kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端x=8m处静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出。

已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1=0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.2,sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2,物块A可看作质点。

请问:(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大?(2)物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间?(3)木板B有多长?3.如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M∶m=4∶1,重力加速度为g.求:(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?(2)平板车P的长度为多少?4.如图所示,水平固定一个光滑长杆,有一个质量为m 小滑块A 套在细杆上可自由滑动。

高中物理动量综合试题及答案

高中物理动量综合试题及答案

高中物理动量综合试题及答案一、选择题1. 一个质量为2kg的物体,以10m/s的速度运动,其动量大小是多少?A. 20kg·m/sB. 40kg·m/sC. 60kg·m/sD. 80kg·m/s2. 两个物体发生完全非弹性碰撞,它们的动量守恒。

若碰撞前两个物体的动量分别为p1和p2,碰撞后它们的共同速度为v,求碰撞后物体的总动量。

A. p1 + p2B. p1 - p2C. p1vD. p2v3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F,经过时间t后,其速度从0增加到v,根据动量定理,该物体的动量变化量是多少?A. FB. FtC. mvD. Fv二、填空题1. 动量守恒定律适用于______的相互作用,且相互作用的内力远大于外力。

2. 一个质量为m的物体,以速度v运动,其动量为______。

三、简答题1. 解释什么是动量守恒定律,并给出一个实际的例子。

四、计算题1. 一个质量为5kg的物体,从静止开始,受到一个恒定的水平力100N,经过4秒后,求物体的动量。

答案:一、选择题1. A2. A3. B二、填空题1. 封闭系统2. mv三、简答题动量守恒定律指的是在一个封闭系统中,如果没有外力作用,或者外力的矢量和为零,那么系统内各物体的总动量保持不变。

例如,当一个冰上滑冰者在冰面上抛出一个球时,如果不考虑冰面的摩擦力,滑冰者和球组成的系统动量守恒。

滑冰者向后滑,球向前飞出,但两者的动量之和保持不变。

四、计算题根据动量定理,动量变化量等于力乘以时间,即Δp = F × t。

将已知数值代入公式,Δp = 100N × 4s = 400kg·m/s。

因此,物体的动量为400kg·m/s。

结束语:通过本试题的练习,学生应该能够深入理解动量守恒定律的概念和应用,掌握动量计算的基本方法,并能够运用动量守恒定律解决实际问题。

希望同学们能够通过不断的练习,提高自己的物理思维和解题能力。

高中物理力学动量经典大题例题

高中物理力学动量经典大题例题

(每日一练)高中物理力学动量经典大题例题单选题1、在光滑的水平轨道上放置一门质量为m1的旧式炮车(不包含炮弹质量),炮弹的质量为m2,当炮车沿与水平方向成θ角发射炮弹时,炮弹相对炮口的速度为v0,则炮车后退的速度为()A.m2v0cosθm1B.m1v0cosθm2C.m2v0cosθm1+m2D.m1v0cosθm1+m2答案:C解析:炮弹离开炮口时,炮弹和炮车组成的系统在水平方向不受外力,则系统在水平方向动量守恒。

设炮车后退的速度大小为v,则炮弹对地的水平速度大小为v0cosθ−v,取炮车后退的方向为正,对炮弹和炮车组成系统为研究,根据水平方向动量守恒有:0=m1v−m2(v0cosθ−v)解得v=m2v0cosθm1+m2故ABD错误,C正确;故选C。

2、一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态。

放出一个质量为m的粒子后反冲,已知原子核反冲的动能为E0,则放出的粒子的动能为()A.(M−m)E0m B.mME0C.mM−mE0D.MM−mE0答案:A解析:核反应过程系统动量守恒,以放出粒子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得p粒子−p原子核=0原子核的动能E0=p原子核22(M−m)粒子的动能E=p粒子22m解得E=(M−m)E0m故A正确,BCD错误。

故选A。

3、下列关于反冲现象的说法中,正确的是()A.抛出物体的质量要小于剩下物体的质量才能发生反冲B.若抛出物体A的质量大于剩下物体B的质量,则B受的反冲力大于A所受的反冲力C.反冲现象中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用D.对抛出部分和剩余部分,牛顿第二定律都适用答案:D解析:A.反冲现象中并没有确定两部分物体之间的质量关系,选项A错误;B.在反冲现象中,两部分物体之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等、方向相反,选项B错误;CD.在反冲现象中,一部分物体受到的另一部分物体的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度增大,在此过程中,对每一部分,牛顿第二定律都适用,选项C错误,选项D正确。

高中物理-动量守恒定律测试题

高中物理-动量守恒定律测试题

高中物理-动量守恒定律测试题一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,在光滑水平面上有质量分别为A m 、B m 的物体A ,B 通过轻质弹簧相连接,物体A 紧靠墙壁,细线连接A ,B 使弹簧处于压缩状态,此时弹性势能为p0E ,现烧断细线,对以后的运动过程,下列说法正确的是( )A .全过程中墙对A 的冲量大小为p02A B E m mB .物体B 的最大速度为p02A E mC .弹簧长度最长时,物体B 的速度大小为p02B A BB E m m m m +D .弹簧长度最长时,弹簧具有的弹性势能p p0E E > 2.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。

下列说法正确的是( )A .a 棒开始运动时的加速度大小为2203B L v RmB .b 棒匀速运动的速度大小为03v C .整个过程中通过b 棒的电荷量为023mv BL D .整个过程中b 棒产生的热量为203mv 3.如图,在光滑的水平面上有一个长为L 的木板,小物块b 静止在木板的正中间,小物块a 以某一初速度0v 从左侧滑上木板。

已知物块a 、b 与木板间的摩擦因数分别为a μ、b μ,木块与木板质量均为m ,a 、b 之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

下列说法正确的是( )A .若没有物块从木板上滑下,则无论0v 多大整个过程摩擦生热均为2013mvB .若22ab a μμμ<≤,则无论0v 多大,a 都不会从木板上滑落C .若032a v gL μ≤,则ab 一定不相碰 D .若2b a μμ>,则a 可能从木板左端滑落4.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3J5.如图所示,在光滑的水平面上放有一质量为M 的物体P ,物体P 上有一半径为R 的光滑四分之一圆弧轨道, 现让质量为m 的小滑块Q (可视为质点)从轨道最高点由静止开始下滑至最低点的过程中A .P 、Q 组成的系统动量不守恒,机械能守恒B .P 移动的距离为m M m+R C .P 、Q 组成的系统动量守恒,机械能守恒D .P 移动的距离为M m M+R 6.如图所示,两个小球A 、B 在光滑水平地面上相向运动,它们的质量分别为m A =4kg ,m B =2kg ,速度分别是v A =3m/s (设为正方向),v B =-3m/s .则它们发生正碰后,速度的可能值分别为()A.v A′=1 m/s,v B′=1 m/sB.v A′=4 m/s,v B′=-5 m/sC.v A′=2 m/s,v B′=-1 m/sD.v A′=-1 m/s,v B′=-5 m/s7.如图所示,小车质量为M,小车顶端为半径为R的四分之一光滑圆弧,质量为m的小球从圆弧顶端由静止释放,对此运动过程的分析,下列说法中正确的是(g为当地重力加速度)()A.若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为mgB.若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为32 mgC.若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gRmM M m+D.若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gRMm M m+8.如图所示,在光滑的水平面上有体积相同、质量分别为m=0.1kg和M=0.3kg的两个小球A、B,两球之间夹着一根压缩的轻弹簧(弹簧与两球不相连),A、B两球原来处于静止状态.现突然释放弹簧,B球脱离弹簧时的速度为2m/s;A球进入与水平面相切、半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径,不计空气阻力,g 取10m/s2,下列说法正确的是()A.A、B两球离开弹簧的过程中,A球受到的冲量大小等于B球受到的冲量大小B.弹簧初始时具有的弹性势能为2.4JC.A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N∙sD.若逐渐增大半圆形轨道半径,仍然释放该弹簧且A球能从Q点飞出,则落地的水平距离将不断增大9.如图所示,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量M A=1k g,B的质量M B=4k g.滑块B的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态.现使滑块A以v =5m/s 速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块B 相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开.则( )A .物块A 的加速度一直在减小,物块B 的加速度一直在增大B .作用过程中弹簧的最大弹性势能2J p E =C .滑块A 的最小动能为 4.5J KA E =,滑块B 的最大动能为8J KB E =D .若滑块A 的质量4kg A M =,B 的质量1kg B M =,滑块A 的最小动能为18J KAE =,滑块B 的最大动能为32J KB E =10.如图所示,离地H 高处有一个质量为m 、带电量为q +的物体处于电场强度随时间变化规律为0E E kt =-(0E 、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μ,已知0qE mg μ<.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4H 后脱离墙面,此时速度大小为2gH ,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 .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202E q k μ C .摩擦力所做的功18W mgH = D .物体与墙壁脱离的时刻为gH t = 11.如图所示,半径为R 、质量为M 的14一光滑圆槽静置于光滑的水平地面上,一个质量为m 的小木块从槽的顶端由静止滑下,直至滑离圆槽的过程中,下列说法中正确的是A .M 和m 组成的系统动量守恒B .m 飞离圆槽时速度大小为2gRM m M+ C .m 飞离圆槽时速度大小为2gRD .m 飞离圆槽时,圆槽运动的位移大小为m R m M+ 12.质量为m 、半径为R 的小球,放在半径为3R 、质量为3m 的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上。

高中动量全题型(经典)

高中动量全题型(经典)

一、 动量与冲量1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.矢量性:方向与速度方向相同;瞬时性:通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算动量应取这一时刻的瞬时速度。

相对性:物体的动量亦与参照物的选取有关,通常情况 下,指相对地面的动量。

2、动量、速度和动能的区别和联系动量、速度和动能是从不同角度描述物体运动状态的物理量。

速度描述物体运动的快慢和方向;动能描述运动物体具有的能量(做功本领);动量描述运动物体的机械效果和方向。

①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。

②速度和动量是矢量,且物体动量的方向与物体速度的方向总是相同的;而动能是标量。

③速度变化的原因是物体受到的合外力;动量变化的原因是外力对物体的合冲量;动能变化的原因是外力对物体做的总功。

3、动量的变化 动量是矢量,当初态动量和末态动量不在一条直线上时,动量变化由平行四边形法则进行运算.动量变化的方向与速度的改变量Δv 的方向相同.当初、末动量在一直线上时通过选定正方向,动量的变化可简化为带有正、负号的代数运算。

题型1:关于动量变化量的矢量求解例1.质量m=5kg 的质点以速率v =2m/s 绕圆心O 做匀速圆周运动,如图所示,(1)、小球由A 到B 转过1/4圆周的过程中,动量变化量的大小为__________,方向为__________。

(2)、若从A 到C 转过半个圆周的过程中,动量变化量的大小为__________,方向为_________________。

2在距地面高为h ,同时以相等初速V 0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m ,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P ,有[ ]A .平抛过程较大B .竖直上抛过程较大C .竖直下抛过程较大D .三者一样大4、冲量:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量。

矢量性:对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向;时间性:由于冲量跟力的作用时间有关,所以冲量是一个过程量。

动量守恒测试题及答案高中

动量守恒测试题及答案高中

动量守恒测试题及答案高中1. 动量守恒定律适用于哪些情况?2. 一个质量为2kg的物体以5m/s的速度向北运动,与一个质量为3kg 的物体以3m/s的速度向南运动相撞。

如果两物体发生完全非弹性碰撞,请计算碰撞后两物体的共同速度。

3. 一个质量为5kg的物体以10m/s的速度向东运动,撞击一个静止的质量为3kg的物体。

如果碰撞是完全弹性的,请计算碰撞后两物体的速度。

4. 一辆质量为1000kg的汽车以20m/s的速度行驶,突然刹车。

如果刹车过程中动量守恒,计算汽车在刹车过程中受到的平均冲击力(假设刹车过程持续了0.5秒)。

5. 一个质量为0.5kg的足球以15m/s的速度被踢出,如果足球在撞击墙壁后以相同的速率反弹回来,计算墙壁对足球的平均作用力(假设作用时间为0.1秒)。

答案1. 动量守恒定律适用于没有外力作用或外力之和为零的系统。

在这种情况下,系统的总动量在时间上保持不变。

2. 碰撞前总动量为 \( P_{\text{总}} = (2 \times 5) - (3 \times3) = 10 - 9 = 1 \) kg·m/s。

因为完全非弹性碰撞后两物体粘在一起,所以共同速度 \( v \) 为 \( P_{\text{总}} / (2 + 3) = 1 /5 = 0.2 \) m/s,方向向北。

3. 碰撞前总动量为 \( P_{\text{总}} = 5 \times 10 = 50 \)kg·m/s。

碰撞后两物体的总动量仍为50 kg·m/s。

设碰撞后5kg物体速度为 \( v_1 \),3kg物体速度为 \( v_2 \),则 \( 5v_1 + 3v_2= 50 \)。

由于完全弹性碰撞,还满足 \( \frac{5}{3} =\frac{v_1}{v_2} \)。

解得 \( v_1 = 10 \) m/s,\( v_2 = 6 \)m/s。

4. 汽车的初始动量为 \( P_{\text{初}} = 1000 \times 20 = 20000 \) kg·m/s。

高中物理动量定理题20套(带答案)含解析

高中物理动量定理题20套(带答案)含解析

高中物理动量定理题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m 2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车.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【解析】①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有:0011()o m v m m v =+,可解得110/v m s =;对子弹由动量定理有:10I mv mv -=-, 4.5I N s =⋅ (或kgm/s);②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:0110122()()m m v m m v m v +=++;设小车长为L ,由能量守恒有:22220110122111()()222m gL m m v m m v m v μ=+-+- 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组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出小车的速度,根据动量定理可求子弹对小车的冲量;对子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.2.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v 0=9m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F .【答案】(1)0.32μ= (2)F =130N【解析】试题分析:(1)对A 到墙壁过程,运用动能定理得:,代入数据解得:μ=0.32.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F △t=mv′﹣mv ,代入数据解得:F=130N .3.滑冰是青少年喜爱的一项体育运动。

高中物理 动量定理 测试题

高中物理 动量定理 测试题

高中物理动量定理测试题1.(单选题)下列说法正确的是()A.物体速度变化越大,则加速度越大B.物体动量发生变化,则物体的动能一定变化C.合外力对系统做功为零,则系统的动量一定守恒D.系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒2.(单选题)从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎,是因为掉在水泥地上时,杯子A.动量的变化量大B.动量大C.受到的冲量大D.受到的作用力大3.(单选题)如图甲所示,物块A、B的质量分别是mf4.0kg和m=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,物块C的v-t图象如图乙所示,墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对B的冲量I的大小A.9N・sB.18N•sC.36N・sD.72N•s4. (单选题)电梯在t =0时由静止开始上升,运动的图像如图所示,电梯总质量m =2.0X 103kg 。

电梯内乘客的质量m 0=5Okg ,忽略一切阻力,重力加速度g =10m/s 2。

下列说法正确的是()A. 第1s 内乘客处于超重状态,第9s 内乘客处于失重状态B. 第2s 内乘客对电梯的压力大小为450NC. 第2s 内钢索对电梯的拉力大小为2.2X 104ND. 第2s 内电梯对乘客的冲量大小为550N ・s5. (单选题)玩具弹力球(如图)具有较好的弹性,碰撞后能等速反向弹回.一小孩将弹力球举高后由静止释放作自由落体运动,与水平地面发生碰撞,弹力球在空中往返运动.若从释放弹力球时开始计时,且不计弹力球与地面发生碰撞的时间和空气阻力,则弹力球运6. (单选题)物体A 的质量是物体B 的质量的2倍,中间压缩一轻质弹簧,放在光滑的水 1.0电樺 0 S9血平面上,由静止同时放开两手后一小段时间内()A.A、B速率相同B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.总动量为零7.(单选题)如图所示,A、B两物体质量分别为m A、m B,且m A>m B,置于光滑水平面上,相距较远.将两个大小均为F的力,同时分别作用在A、B上经过相同距离后,撤去两个力,两物体发生碰撞并粘在一起后将()A.停止运动B.向左运动C.向右运动D.运动方向不能确定8.(单选题)如图所示,光滑圆槽质量为M,半径为R,静止在光滑水平面上,其表面有一小球m竖直吊在恰好位于圆槽的边缘处,如将悬线烧断,小球滑动到另一边最高点的过程B.小球运动到圆槽最低点的速度为JTF亍C.圆槽轨道向左移动一—M十D.圆槽轨道先向左移动后向右移动9.(多选题)光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为a的斜面A,斜面质量为M、底边长为L,如图所示。

高中物理《动量》基础典型习题全集(含答案)

高中物理《动量》基础典型习题全集(含答案)

高中物理《动量》基础典型习题全集(含答案)高中物理《动量》题全集(含答案)一、选择题1.冲量和动量的说法,正确的是()A。

冲量是反映力作用时间累积效果的物理量B。

动量是描述物体运动状态的物理量C。

冲量是物理量变化的原因D。

冲量方向与动量方向一致2.在水平桌面上,质量为m的物体受到水平推力F,始终不动。

在时间t内,力F推物体的冲量应为()A。

vB。

FtXXXD。

无法判断3.设兔子头受到大小等于自身体重的打击力时即可致死,兔子与树桩作用时间为0.2s。

则被撞死的兔子的奔跑速度可能是(g=10m/s2)()A。

1m/sB。

1.5m/sC。

2m/sD。

2.5m/s4.物体受到2N·s的冲量作用,则()A。

物体原来的动量方向一定与这个冲量方向相反B。

物体的末动量一定是负值C。

物体的动量一定减少D。

物体的动量增量一定与规定的正方向相反5.关于动量和冲量的说法,正确的是()A。

物体的动量方向与速度方向总是一致的B。

物体的动量方向与受力方向总是一致的C。

物体的动量方向与受的冲量方向总是一致的D。

冲量方向总是和力的方向一致二、选择题1.关于物体的动量,正确的是()A。

某一物体的动量改变,一定是速度大小改变B。

某一物体的动量改变,一定是速度方向改变C。

某一物体的运动速度改变,其动量一定改变D。

物体的运动状态改变,其动量一定改变2.关于物体的动量,正确的是()A。

物体的动量越大,其惯性越大B。

同一物体的动量越大,其速度一定越大C。

物体的动量越大,其动量的变化也越大D。

动量的方向一定沿着物体的运动方向3.关于物体的动量,正确的是()A。

速度大的物体,其动量一定也大B。

动量大的物体,其速度一定也大C。

匀速圆周运动物体的速度大小不变,其动量保持不变D。

匀速圆周运动物体的动量作周期性变化4.有一物体开始自东向西运动,动量大小为10kg·m/s,由于某种作用,后来自西向东运动,动量大小为15kg·m/s,如规定自东向西方向为正,则物体在该过程中动量变化为()A。

高中物理动量定理题20套(带答案)

高中物理动量定理题20套(带答案)

高中物理动量定理题20套(带答案)一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短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 时停。

车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。

【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。

(2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得mv 1=2mv 222101122kmgL mv mv -=- 221(2)0(2)2k m gL m v -=-由以上各式得010v kgL =所以人给第一辆车水平冲量的大小010I mv m kgL ==2.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。

质量m 0=0.005kg 的子弹以速度v 0=300m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(子弹与物块作用时间极短),木板足够长,g 取10m/s 2。

求: (1)物块的最大速度v 1; (2)木板的最大速度v 2;(3)物块在木板上滑动的时间t.【答案】(1)3m/s ;(2)1m/s ;(3)0.5s。

【解析】【详解】(1)子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度,取向右为正方向,根据子弹和物块组成的系统动量守恒得:m0v0=(m+m0)v1解得:v1=3m/s(2)当子弹、物块和木板三者速度相同时,木板的速度最大,根据三者组成的系统动量守恒得:(m+m0)v1=(M+m+m0)v2。

高中物理动量定理基础题(含答案)

高中物理动量定理基础题(含答案)

高中物理动量定理基础题(含答案)一、单选题1.如图所示,质量为m 的小滑块沿倾角为θ的粗糙斜面向上滑动,经过时间1t 速度为零然后下滑,经过时间2t 回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终恒定。

在整个过程中,重力对滑块的总冲量为( )A .()12sin mg t t θ+B .()12sin mg t t θ-C .()12mg t t +D .()12cos mg t t θ+2.人从高处跳到地面,为了安全,一般都是让脚尖先着地,接着让整个脚底着地,并让人下蹲,这样做是为了( )A .减小人受到的冲量B .增大人受到的冲量C .延长与地面的作用时间,从而减小人受到的作用力D .延长与地面的作用时间,从而减小人动量的变化3.“守株持兔"是众所周知的寓言故事.假设兔子质量为3kg ,以10m /s 的速度奔跑,撞树后几乎不反弹、作用时间约为0.02s ,则兔子受到的平均撞击力大小为( ) A .1.5N B .15N C .150N D .1500N 4.如图,质量2kg m =的木块放在水平地面上,与地面间的动摩擦因数0.2μ=,木块在5N F =的水平恒力作用下由静止开始向右运动了10s ,210m/s =g ,在这10s 内,下列说法正确的是( )A .重力的冲量为0B .摩擦力的冲量为40N s -⋅C .物体动量的变化为20kg m/s ⋅D .合外力的冲量为50N·s5.如图,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成θ角的恒定拉力F 作用时间t 后,物体仍保持静止。

以下说法中正确的是( )A .物体的动量变化量为FtB .物体所受重力的冲量大小为0C .物体所受摩擦力的冲量大小为cos Ft θD .物体所受拉力F 的冲量大小是cos Ft θ二、多选题6.质量为1kg 的物块在水平力F 的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F 与时间t 的关系如图所示。

高中物理动量定理题20套(带答案)

高中物理动量定理题20套(带答案)

m/s2
5.0 1014 m/s2
(2)电子以速度 v0 进入金属板 A、B 间,在垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向
做初速度为零的匀加速直线运动,电子在电场中运动的时间为
t
L v0
0.1 2.0 107
s 5.0109 s
电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量
代入数据
y 1 at2 2
y 1 5.01014 (5.0109)2 cm 0.63cm 2
【答案】(1) 40m / s (2)1.2104W (3) 4.8103 N s 方向为竖直向下
【解析】 【分析】 (1)根据牛顿第二定律或机械能守恒定律都可以求出到达底端的速度的大小; (2)根据功率公式进行求解即可; (3)根据速度与时间关系求出时间,然后根据冲量公式进行求解即可; 【详解】 (1)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,系统机械能守恒: mgh 1 mv2
水平位移:
竖直位移:
x v0t
由勾股定理:
y 1 gt2 2
x2 y2 R2
解得 t 1s
竖直速度:
可得小球的动能
vy gt 10m / s
Ek
1 mv2 2
1m 2
v02 vy2
62.5J
5.北京将在 2022 年举办冬季奥运会,滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起,一直深
高中物理动量定理题 20 套(带答案)
一、高考物理精讲专题动量定理
1.如图 1 所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下, 磁感应强度沿 y 轴方向没有变化,与横坐标 x 的关系如图 2 所示,图线是双曲线(坐标是
渐近线);顶角 =53°的光滑金属长导轨 MON 固定在水平面内,ON 与 x 轴重合,一根与

高中物理动量试题及答案

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1. 一个质量为2kg的物体,以10m/s的速度运动,其动量大小是多少?A. 20kg•m/sB. 40kg•m/sC. 60kg•m/sD. 80kg•m/s2. 两个物体发生碰撞,碰撞前后的总动量守恒,如果碰撞前A物体的动量为3kg•m/s,B物体的动量为-5kg•m/s,碰撞后A物体的动量变为-2kg•m/s,那么B物体的动量变化量是多少?A. 1kg•m/sB. 6kg•m/sC. 8kg•m/sD. 10kg•m/s二、填空题3. 动量守恒定律适用于所有类型的碰撞,包括______和______。

4. 一个物体的质量为5kg,速度为3m/s,它的动量大小为______kg•m/s。

三、计算题5. 一个质量为1.5kg的物体在水平面上以4m/s的速度运动,与一个静止的质量为2kg的物体发生碰撞。

如果碰撞后两个物体粘在一起,求碰撞后它们的共同速度。

6. 一辆质量为1200kg的汽车以15m/s的速度行驶,突然撞上一个质量为200kg、以5m/s速度行驶的自行车,如果两车碰撞后速度相同,求碰撞后的速度。

四、简答题7. 简述动量守恒定律的适用范围和条件。

8. 为什么在实际生活中,我们通常观察到的碰撞不总是动量守恒?答案:1. A2. B3. 弹性碰撞;非弹性碰撞4. 155. 2m/s6. 13.33m/s(保留两位小数)7. 动量守恒定律适用于所有类型的碰撞,包括弹性碰撞和非弹性碰撞,但必须在没有外力作用的条件下。

8. 在实际生活中,由于存在摩擦力、空气阻力等外力作用,碰撞通常不是完全的弹性碰撞或非弹性碰撞,因此动量守恒定律可能不完全适用。

结束语:以上就是高中物理动量试题及答案的全部内容,希望对同学们的学习和理解有所帮助。

动量守恒定律是物理学中非常重要的一个概念,掌握它对于解决物理问题至关重要。

高中物理《动量》练习题(附答案解析)

高中物理《动量》练习题(附答案解析)

高中物理《动量》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.高速运动的汽车在发生碰撞时,会弹出安全气囊来保护乘客的生命安全。

关于安全气囊的作用,下列说法正确的是( )A .安全气囊能减少乘客受到的冲击力的大小,不能减少冲击力的冲量B .安全气囊能减少乘客受到的冲击力的冲量,不能减少冲击力的大小C .安全气囊既能减少乘客受到的冲击力的大小,也能减少冲击力的冲量D .安全气囊既不能减少乘客受到的冲击力的大小,也不能减少冲击力的冲量2.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg 的小球以5.0 m/s 的速度向前运动,与质量为3.0 kg 的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是v 木=1 m/s ,则( )A .v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后球的速度为v 球=-10 m/sB .v 木=1 m/s 这一假设是不合理的,因而这种情况不可能发生C .v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后小球被弹回来D .v 木=1 m/s 这一假设是可能发生的,但由于题给条件不足,v 球的大小不能确定3.判断下列说法不正确...的是( ) A .反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果B .只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析C .反冲运动的原理既适用于宏观物体,也适用于微观粒子D .在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行4.火箭利用喷出的气体进行加速,是利用了高速气体的哪种作用( )A .产生的浮力B .向外的喷力C .反冲作用D .热作用5.如图所示,A 、B 是位于水平桌面上两个质量相等的小木块,离墙壁的距离分别为L 和L ′,与桌面之间的滑动摩擦力分别为它们重力的A μ和B μ倍。

现给A 一初速度,使之从桌面右端向左端运动。

设A 、B 之间,B 与墙之间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块A 最后不从桌面上掉下来,则A 的初速度最大为( )A .B .C .D .6.如图所示,排球比赛中运动员某次将飞来的排球从a 点水平击出,球击中b 点;另一次将飞来的相同排球从a 点的正下方且与b 点等高的c 点斜向上击出,也击中b 点,排球运动的最高点d 与a 点的高度相同。

高中物理动量试题及答案

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______。

高中物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析

高中物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析

高中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.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v0=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2.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3μ=;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/s3.如图所示,光滑水平直导轨上有三个质量均为m 的物块A 、B 、C ,物块B 、C 静止,物块B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计);让物块A 以速度v 0朝B 运动,压缩弹簧;当A 、B 速度相等时,B 与C 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B 和C 碰撞过程时间极短.那么从A 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,求.(1)A 、B 第一次速度相同时的速度大小; (2)A 、B 第二次速度相同时的速度大小; (3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小 【答案】(1)v 0(2)v 0(3)【解析】试题分析:(1)对A 、B 接触的过程中,当第一次速度相同时,由动量守恒定律得,mv 0=2mv 1, 解得v 1=v 0(2)设AB 第二次速度相同时的速度大小v 2,对ABC 系统,根据动量守恒定律:mv 0=3mv 2 解得v 2=v 0(3)B 与C 接触的瞬间,B 、C 组成的系统动量守恒,有:解得v 3=v 0 系统损失的机械能为当A 、B 、C 速度相同时,弹簧的弹性势能最大.此时v 2=v 0 根据能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能.考点:动量守恒定律及能量守恒定律【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,关键合理地选择研究的系统,运用动量守恒进行求解。

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高中物理动量测试题
1.以下说法中正确的是:
A.动量相等的物体,动能也相等;
B.物体的动能不变,则动量也不变;
C.某力F对物体不做功,则这个力的冲量就为零;
D.物体所受到的合冲量为零时,其动量方向不可能变化.
2.一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉动纸条笔帽必倒;若快速拉纸条,笔帽可能不倒。

这是因为
A.缓慢拉动纸条时,笔帽受到冲量小;
B.缓慢拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小;
C.快速拉动纸条时,笔帽受到冲量小;
D.快速拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小。

3.两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一个人静立在a车上。

当此人从a车跳到b 车上,接着又跳回a车,则a车的速率:
A.为0 ; B.等于b车速率; C.大于b车速率; D.小于b车速率。

4.恒力F作用在质量为m的物体上,如图18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
图18
C.拉力F对物体的冲量大小是Ft cosθ
D.合力对物体的冲量大小为零
5.为了模拟宇宙大爆炸初的情境,科学家们使两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞,若要碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,应该设法使两个重离子在碰撞前的瞬间具有
A.相同的速率; B.相同大小的动量;
C.相同的动能; D.相同的质量。

6.在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞
前后球1的运动方向相反。

将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则不可能有:
精选
精选 A .E 1<E 0 B .p 1<p 0 C .E 2>E 0 D .p 2>p 0
7.如图19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-4kg.m/s ,则
( )
A .左方是A 球,碰撞后A 、
B 两球速度大小之比为5:2;
B .左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为10:1;
C .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为5:2;
D .右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为10:1.
8.如图20所示,质量为M的斜面放在光滑的水平面上,质量为m
的物体由静止开始从斜面的顶端滑到底端,在这过程中:
A.M、m 组成的系统满足动量守恒;
B.m 对M的冲量等于M的动量变化;
C.m 、M各自的水平方向动量的增量的大小相等;
D.M对m 的支持力的冲量为零。

9.一导弹离地面高度h 水平飞行。

某一时刻,导弹的速度为V , 突然爆炸成质量相同的A 、B 两块,A 、B 同时落到地面,两落地点相距g
h V 24,两落地点与爆炸前导弹速度在同一竖直平面内。

不计空气阻力。

已知爆炸后瞬间,A 的动能为E KA ,B 的动能为E KB ,则E KA :E KB = .
10.一个质量为m 的物体,从静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑,在物体速度由0增至V
的过程中,斜面对物体弹力的冲量的大小为 。

11.质量都是1kg 的物体A 、B ,中间用一轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上。

现使B 物体靠在墙上,用力推物体A 压缩弹簧,如图21所示。

这个过程中外
力做功为8J ,待系统静止后突然撤去外力。

从撤去外力到弹簧第一
次恢复到原长时B 物体的动量为 。

当A 、B 间距离最
大时B 物体的速度大小为 m/s 。

12.高压水枪喷口半径为r ,射出的水流速度为V ,水平地打在竖直煤壁上后速度变为零.设水的密度为ρ,求高速水流对煤壁的冲击力的大小.
13.一架质量为500kg 的直升飞机,其螺旋桨把空气以50m /s 的速度下推,恰使直升飞机停在空中,则每秒钟螺旋浆所推下的空气质量为多少?
14.列车载重时简单地直接启动有困难,司机常常先倒车再起动前进。

在平直轨道上机车起动图19 图20 ……
图22
图21
时的牵引力为F,机车后面挂接有(n-1)节车厢,设机车与每节车厢的质量都为m,机车和每节车厢所受的阻力都为自身重力的k倍,倒车后各节车厢间挂钩所留间隙为d,倒车挂钩位置和列车前进时挂钩位置如图所示。

列车在平直轨道上启动,求机车带动第(n-1)节车厢时列车的速度,并说明倒车起动的优点。

15.一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上,一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪橇上.狗
向雪橇的正后方跳下,随后又追赶并向前跳上雪橇;其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇,狗与雪橇始终沿一条直线运动.若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V,则此时狗相对于地面的速度为V+u(其中u为狗相对于雪橇的速度,V+u为代数和.若以雪橇运动的方向为正方向,则V为正值,u为负值).设狗总以速度v追赶和跳上雪橇,雪橇与雪地间的摩擦忽略不计.已知v的大小为5m/s,u的大小为4m/s,M=30kg,m=10kg.
(1)求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小.
(2)求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数.
(供使用但不一定用到的对数值:lg2=O.301,lg3=0.477)
精选。

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