最新动量守恒定律综合专题练习与解答

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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。

动量及动量守恒定律习题大全(含解析答案)

动量及动量守恒定律习题大全(含解析答案)

动量及动量守恒定律习题大全一.动量守恒定律概述1。

动量守恒定律的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。

⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒.2.动量守恒定律的表达形式(1),即p1 p2=p1/ p2/,(2)Δp1 Δp2=0,Δp1= -Δp2 和3.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法(1)分析题意,明确研究对象。

(2)对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,判定能否应用动量守恒。

(3)确定过程的始、末状态,写出初动量和末动量表达式。

注重:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。

(4)建立动量守恒方程求解。

4.注重动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性.二、动量守恒定律的应用1两个物体作用时间极短,满足内力远大于外力,可以认为动量守恒。

碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种.如:光滑水平面上,质量为m1的物体A以速度v1向质量为m2的静止物体B运动,B 的左端连有轻弹簧分析:在Ⅰ位置A、B刚好接触,弹簧开始被压缩,A开始减速,B开始加速;到Ⅱ位置A、B速度刚好相等(设为v),弹簧被压缩到最短;再往后A、B远离,到Ⅲ位位置恰好分开。

(1)弹簧是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少全部转化为弹性势能,Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大;分开过程弹性势能减少全部转化为动能;因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等.这种碰撞叫做弹性碰撞。

由动量守恒和能量守恒可以证实A、B的最终速度分别为:.(这个结论最好背下来,以后经常要用到.)(2)弹簧不是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少,一部分转化为弹性势能,一部分转化为内能,Ⅱ状态弹性势能仍最大,但比损失的动能小;分离过程弹性势能减少,部分转化为动能,部分转化为内能;因为全过程系统动能有损失。

物理动量守恒定律练习题及答案.docx

物理动量守恒定律练习题及答案.docx

物理动量守恒定律练习题及答案一、高考物理精讲专题动量守恒定律1. 如图,足够大的光滑水平面上固定着一竖直挡板,挡板前L 处静止着质量 m 1=1kg 的小球 A ,质量 m 2=2kg 的小球 B 以速度 v 0 运动,与小球 A 正碰.两小球可看作质点,小球与小球及小球与挡板的碰撞时间忽略不计,且碰撞中均没有机械能损失.求(1)第 1 次碰撞后两小球的速度;(2)两小球第 2 次碰撞与第 1 次碰撞之间的时间; (3)两小球发生第 3 次碰撞时的位置与挡板的距离.【答案】 (1) 4 v 1v 方向均与 v 0 相同 (2)6L 9L(3) 35v 03【解析】 【分析】(1)第一次发生碰撞,动量守恒,机械能守恒; (2)小球 A 与挡板碰后反弹,发生第2 次碰撞,分析好位移关系即可求解;( 3)第 2 次碰撞过程中,动量守恒,机械能守恒,从而找出第三次碰撞前的初始条件,分析第 2 次碰后的速度关系,位移关系即可求解. 【详解】( 1)设第 1 次碰撞后小球 A 的速度为 v 1 ,小球 B 的速度为 v 2 ,根据动量守恒定律和机械 能守恒定律 : m 2 v 0 m 1v 1 m 2v 21m 2 v 021m 1v 121m 2v 222 22整理得: v 12m 2 v 0 , v 2m 2m 1v 0m 1 m 2m 1 m 2解得 v 14v 0 , v 21v 0 ,方向均与 v 0 相同.33(2)设经过时间 t 两小球发生第 2 次碰撞,小球 A 、 B 的路程分别为 x 1 、 x 2 ,则有x 1 v 1t , x 2 v 2t由几何关系知:x 1 x 2 2L6L整理得: t5v 0(3)两小球第2 次碰撞时的位置与挡板的距离:x L x 23 L5以向左为正方向,第 2 次碰前 A 的速度v A4v 0 ,B 的速度为 v B1v 0 ,如图所示.3 3碰后A 的速度 v A ,B 的速度 v B .根据 量守恒定律和机械能守恒定律,有m 1v A m 2v B m 1v Am 2v B ;1m 1v A 2 1m 2 v B 21m 1v A21m 2v B 222 2 2整理得: v A(m 1 m 2 ) v A2m 2vB, v B(m 2 m 1 )v B 2m 1v Am 1 m 2 m 1 m 2解得: v A8v 0 , v B7v 099第 2 次碰后t 生第 3 次碰撞,碰撞 的位置与 板相距x ,x x v B t ,x x v At整理得: x9L2. 冰球运 甲的 量80.0kg 。

【物理】物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

【物理】物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

【物理】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,质量为M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上,圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B 点,B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑,质量为m=0.5kg 的小物块放在水平而上的A 点,现给小物块一个向右的水平初速度v 0=4m/s ,小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C 点,已知圆弧所对的圆心角为53°,A 、B 两点间的距离为L=1m ,小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10m/s 2.求: (1)圆弧所对圆的半径R ;(2)若AB 间水平面光滑,将大滑块固定,小物块仍以v 0=4m/s 的初速度向右运动,则小物块从C 点抛出后,经多长时间落地?【答案】(1)1m (2)428225t s = 【解析】 【分析】根据动能定理得小物块在B 点时的速度大小;物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和系统机械能守恒求出圆弧所对圆的半径;,根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度,物块从C 抛出后,根据运动的合成与分解求落地时间; 【详解】解:(1)设小物块在B 点时的速度大小为1v ,根据动能定理得:22011122mgL mv mv μ=- 设小物块在B 点时的速度大小为2v ,物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒则有:12()mv m M v =+ 根据系统机械能守恒有:2201211()(cos53)22mv m M v mg R R =++- 联立解得:1R m =(2)若整个水平面光滑,物块以0v 的速度冲上圆弧面,根据机械能守恒有:2200311(cos53)22mv mv mg R R =+- 解得:322/v m s =物块从C 抛出后,在竖直方向的分速度为:38sin 532/5y v v m s =︒= 这时离体面的高度为:cos530.4h R R m =-︒=212y h v t gt -=-解得:4282t s +=2.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。

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

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.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,足够大的光滑水平面上固定着一竖直挡板,挡板前L 处静止着质量m 1=1kg 的小球A ,质量m 2=2kg 的小球B 以速度v 0运动,与小球A 正碰.两小球可看作质点,小球与小球及小球与挡板的碰撞时间忽略不计,且碰撞中均没有机械能损失.求(1)第1次碰撞后两小球的速度;(2)两小球第2次碰撞与第1次碰撞之间的时间; (3)两小球发生第3次碰撞时的位置与挡板的距离.【答案】(1)043v 013v 方向均与0v 相同 (2)065L v (3)9L 【解析】 【分析】(1)第一次发生碰撞,动量守恒,机械能守恒;(2)小球A 与挡板碰后反弹,发生第2次碰撞,分析好位移关系即可求解;(3)第2次碰撞过程中,动量守恒,机械能守恒,从而找出第三次碰撞前的初始条件,分析第2次碰后的速度关系,位移关系即可求解. 【详解】(1)设第1次碰撞后小球A 的速度为1v ,小球B 的速度为2v ,根据动量守恒定律和机械能守恒定律:201122m v m v m v =+222201122111222m v m v m v =+ 整理得:210122m v v m m =+,212012m m v v m m -=+解得1043v v =,2013v v =,方向均与0v 相同. (2)设经过时间t 两小球发生第2次碰撞,小球A 、B 的路程分别为1x 、2x ,则有11x v t =,22x v t =由几何关系知:122x x L += 整理得:065L t v =(3)两小球第2次碰撞时的位置与挡板的距离:235x L x L =-= 以向左为正方向,第2次碰前A 的速度043A v v =,B 的速度为013B v v =-,如图所示.设碰后A 的速度为A v ',B 的速度为B v '.根据动量守恒定律和机械能守恒定律,有1212A B A B m v m v m v m v ''+=+; 2222121211112222A B AB m v m v m v m v ''+=+ 整理得:12212()2A B A m m v m v v m m -+'=+,21112()2B AB m m v m v v m m -+'=+解得:089A v v '=-,079B v v '=设第2次碰后经过时间t '发生第3次碰撞,碰撞时的位置与挡板相距x ',则B x x v t '''-=,A x x v t '''+=整理得:9x L '=3.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v1=v0(2)设AB第二次速度相同时的速度大小v2,对ABC系统,根据动量守恒定律:mv0=3mv2解得v2=v0(3)B与C接触的瞬间,B、C组成的系统动量守恒,有:解得v3=v0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v2=v0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。

(物理)物理动量守恒定律练习题20篇含解析

(物理)物理动量守恒定律练习题20篇含解析

(2)若入射氦核以 v0=3×107m/s 的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧 核和质子同方向运动,且速度大小之比为 1:50。求氧核的速度大小。
【答案】(1)吸收能量,1.20MeV;(2)1.8×106m/s
【解析】
(1)这一核反应中,质量亏损:△m=mN+mHe-mO-mp=14.00753+4.00387-17.00454-1.00815=-
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形滑板n滑板两端为半径的14圆弧面
(物理)物理动量守恒定律练习题 20 篇含解析
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
【答案】 vB 4m / s hp 0.75m
【解析】
试题分析:(i)B 球总地面上方静止释放后只有重力做功,根据动能定理有
mB gh
1 2
mB vB 2
可得 B 球第一次到达地面时的速度 vB 2gh 4m / s (ii)A 球下落过程,根据自由落体运动可得 A 球的速度 vA gt 3m / s
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,根据机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
由动量守恒得:2mV2=mv1(1 分)
损失的动能为:ΔE′=

(完整版)动量守恒定律习题及答案

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动量守恒定律及答案一.选择题(共32小题)1.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是()A.枪和弹组成的系统,动量守恒B.枪和车组成的系统,动量守恒C.因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很大,使系统的动量变化很大,故系统动量守恒D.三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零2.静止的实验火箭,总质量为M,当它以对地速度为v0喷出质量为△m的高温气体后,火箭的速度为()A.B.﹣C.D.﹣3.据新华社报道,2018年5月9日凌晨,我国长征系列运载火箭,在太原卫星发射中心完或第274次发射任务,成功发射高分五号卫星,该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星。

最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后,质量为m的卫星(含未脱离的火箭)的速度大小为v,不计卫星受到的重力和空气阻力。

则在上述过程中,卫星所受冲量大小为()A.Mv B.(M+m)v C.(M﹣m)v D.mv4.在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端(如图)。

在连续的敲打下,关于这辆车的运动情况,下列说法中正确的是()A.由于大锤不断的敲打,小车将持续向右运动B.由于大锤与小车之间的作用力为内力,小车将静止不动C.在大锤的连续敲打下,小车将左右移动D.在大锤的连续敲打下,小车与大锤组成的系统,动量守恒,机械能守恒5.设a、b两小球相撞,碰撞前后都在同一直线上运动。

若测得它们相撞前的速度为v a、v b,相撞后的速度为v a′、v b′,可知两球的质量之比等于()A.B.C.D.6.两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同向运动,A球的动量是8kg•m/s,B球的动量是6kg•m/s,A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B 两球的动量可能为()A.p A=0,p B=l4kg•m/sB.p A=4kg•m/s,p B=10kg•m/sC.p A=6kg•m/s,p B=8kg•m/sD.p A=7kg•m/s,p B=8kg•m/s7.质量为m1=2kg和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其χ﹣t(位移﹣时间)图象如图所示,则m2的质量等于()A.3kg B.4kg C.5kg D.6kg8.如图所示,光滑水平面上,甲、乙两个球分别以大小为v1=1m/s、v2=2m/s的速度做相向运动,碰撞后两球粘在一起以0.5m/s的速度向左运动,则甲、乙两球的质量之比为()A.1:1B.1:2C.1:3D.2:19.质量为1kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板,如图甲所示。

动量守恒定律大题专练(含答案)

动量守恒定律大题专练(含答案)

动量守恒定律大题专练(含答案)1.在图中,地面被竖直线MN分隔成两部分。

M点左侧地面粗糙,动摩擦因数为μ=0.5,右侧光滑。

MN右侧空间有一范围足够大的匀强电场。

在O点用长为R-4=5m的轻质绝缘细绳,拴一个质量为mA=0.04kg,带电量为q=+2×10的小球A,在竖直平面内以v=10m/s的速度做顺时针匀速圆周运动,运动到最低点时与地面刚好不接触。

处于原长的弹簧左端连在墙上,右端与不带电的小球B接触但不粘连,B球的质量为mB=0.02kg,此时B球刚好位于M点。

现用水平向左的推力将B球缓慢推至P点(弹簧仍在弹性限度内),MP之间的距离为L=10cm,推力所做的功是W=0.27J,当撤去推力后,B球沿地面右滑恰好能和A球在最低点处发生正碰,并瞬间成为一个整体C(A、3B、C均可视为质点),碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为E=6×10N/C,电场方向不变。

(取g=10m/s)求:1)A、B两球在碰前匀强电场的大小和方向。

2)碰撞后整体C的速度。

3)整体C运动到最高点时绳的拉力大小。

2.在图中,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的。

一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态。

质量为m的物块B在大小为F的水平恒力的作用下由C处从静止开始向左运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为F,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F。

已知CO=4S,OD=S。

求撤去外力后:1)弹簧的最大弹性势能。

2)物块B最终离O点的距离。

3.在图中,矩形盒B的质量为M,底部长度为L,放在水平面上,盒内有一质量为m的物体A,A与B、B与地面的动摩擦因数均为μ,开始时二者均静止,A在B的左端。

现瞬间使物体A获得一向右的水平初速度v,以后物体A与盒B的左右壁碰撞时,B始终向右运动。

当A与B的左壁最后一次碰撞后,B立刻停止运动,A继续向右滑行s(s<L)后也停止运动。

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

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.。

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。

(完整版)动量守恒定律综合练习(附答案)

(完整版)动量守恒定律综合练习(附答案)

动量守恒定律综合练习1、质量为M 的木块在光滑的水平面上以速度1v 向右运动,质量为m 的子弹以速度2v 水平方向迎面向左射击过来,并嵌在其中,要使木块停下来,必须发射多少发子弹。

2、质量kg 100的小船静止在水面上,船两端载着kg m 401=和kg m 602=的游泳者,同在一水平线上,以相对于岸的相同速率s m /3向前和向后跃入水中,求船的速度大小与方向。

3、质量为M ,长度为L 的车厢,静止于光滑的水平面上,车厢内在一质量为m 的物体以初速度0v 向右运动,与车厢壁来回碰撞了n 次后静止在车厢中,这时车厢的速度有多大?4、用长为L 的细线悬挂质量为M 的木块处于静止,现有一质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为0v 和v ,求:(1)子弹穿过后,木块的速度大小;(2)子弹穿过后瞬间,细线所受拉力的大小。

5、如图,在高为m h 10=的平台上,放一质量为kg M 9.9=的木块,它与平台边缘的距离m L 1=。

今有一质量kg m 1.0=的子弹,以水平向右的速度0v 射入木块(时间极短)并留在木块中,木块向右滑行并冲出平台,最后落到离平边缘水平距离m x 24=处,已知木块与平台间的动摩擦因数209=μ,g 取2/10s m 。

求(1)木块离开平台边缘时的速度;(2)子弹射入木块时的初速度。

6、手榴弹在离地高h 处的速度方向恰好沿水平方向向左,速度大小为0v ,此时,手榴弹炸成质量相等的两块,设消耗的火药质量不计,爆炸后前半块的速度速度方向仍沿水平向左,速度大小为v 3。

那么,两块弹片落地点之间的水平距离多大?7、有一光滑的水平轨道与光滑的竖直的半圆形(半径为m R 5.2=)轨道相连,在水平轨道上放置一质量为kg M 9.4=的木块,今有一质量为kg m 1.0=、速度为s m v /25000=的子弹自左水平射入木块且留在木块中。

求:(1)木块能否到达轨道的最高点,如能,在最高点对轨道的压力是多大。

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

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。

(物理)物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

(物理)物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

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

解得滑块 a 与车相对静止时与 O 点距离:

考点:动量守恒定律、动能定理。 【名师点睛】本题考查了求速度、距离问题,分析清楚运动过程、应用动量守恒定律、动 能定理、能量守恒定律即可正确解题。
6.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 ,现有质量为 m 的小球以水平速度0 飞来
【答案】(1) v1 4 m s , v2 0 ;(2) m2 3kg 。
【解析】
试题分析:(1)由
s—t
图象知:碰前,m1 的速度 v1
s t
16 - 0 4-0
4m
s
,m2 处于静止
状态,速度 v2 0
(2)由 s—t 图象知:碰后两物体由共同速度,即发生完全非弹性碰撞
碰后的共同速度 v s 24 16 1m s t 12 4
略不计,g 取 10 m/s2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m
【解析】对模型甲: 0 M mv甲 mv0
h甲 =
v甲2 2g
1085 9
m
200.56m
对模型乙第一级喷气:
0

(完整版)动量守恒定律练习题及答案

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(完整版)动量守恒定律练习题及答案动量守恒定律⼀、单选题(每题3分,共36分)1.下列关于物体的动量和动能的说法,正确的是 ( )A .物体的动量发⽣变化,其动能⼀定发⽣变化B .物体的动能发⽣变化,其动量⼀定发⽣变化C .若两个物体的动量相同,它们的动能也⼀定相同D .两物体中动能⼤的物体,其动量也⼀定⼤2.为了模拟宇宙⼤爆炸初期的情境,科学家们使⽤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.若要使碰撞前重离⼦的动能经碰撞后尽可能多地转化为其他形式的能,应该设法使这两个重离⼦在碰撞前的瞬间具有 ( ) A .相同的速度 B .相同⼤⼩的动量 C .相同的动能 D .相同的质量3.质量为M 的⼩车在光滑⽔平⾯上以速度v 向东⾏驶,⼀个质量为m 的⼩球从距地⾯H ⾼处⾃由落下,正好落⼊车中,此后⼩车的速度将 ( ) A .增⼤ B .减⼩ C .不变 D .先减⼩后增⼤4.甲、⼄两物体质量相同,以相同的初速度在粗糙的⽔平⾯上滑⾏,甲物体⽐⼄物体先停下来,下⾯说法正确的是( ) A .滑⾏过程中,甲物体所受冲量⼤ B .滑⾏过程中,⼄物体所受冲量⼤C .滑⾏过程中,甲、⼄两物体所受的冲量相同D .⽆法⽐较5.A 、B 两刚性球在光滑⽔平⾯上沿同⼀直线、同⼀⽅向运动,A 球的动量是5kg·m /s ,B 球的动量是7kg·m /s ,当A 球追上B 球时发⽣碰撞,则碰撞后A 、B 两球的动量的可能值是 ( )A .-4kg·m/s 、14kg·m/sB .3kg·m/s 、9kg·m/sC .-5kg·m/s 、17kg·m/sD .6kg·m /s 、6kg·m/s6.质量为m 的钢球⾃⾼处落下,以速率1v 碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为2v .在碰撞过程中,地⾯对钢球冲量的⽅向和⼤⼩为 ( )A .向下,12()m v v -B .向下,12()m v v +C .向上,12()m v v -D .向上,12()m v v +7.质量为m 的α粒⼦,其速度为0v ,与质量为3m 的静⽌碳核碰撞后沿着原来的路径被弹回,其速度为0/2v ,⽽碳核获得的速度为 ( ) A .06v B .20v C .02v D .03v 8.在光滑⽔平⾯上,动能为0E ,动量⼤⼩为0P 的⼩钢球1与静⽌的⼩钢球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作1E 、1P ,球2的动能和动量的⼤⼩分别记为2E 、2P ,则必有 ( ) ①1E <0E ②1P <0P ③2E >0E ④2P >0PA .①② B.①③④ C.①②④ D.②③9.质量为1.0kg 的⼩球从⾼20 m 处⾃由下落到软垫上,反弹后上升的最⼤⾼度为5.O m .⼩球与软垫接触的时间是1.0s ,在接触的时间内⼩球受到的合⼒的冲量⼤⼩为(空⽓阻⼒不计,g 取10m/s 2) ( )A .10N·sB .20N·sC .30N·sD .40N·s10.质量为2kg 的物体,速度由4m /s 变成 -6m/s ,则在此过程中,它所受到的合外⼒冲量是 ( )A .-20N·s B.20N·s C .-4N·s D .-12N·s11.竖直向上抛出⼀个物体.若不计阻⼒,取竖直向上为正,则该物体动量随时间变化的图线是 ( )12.⼀颗⽔平飞⾏的⼦弹射⼊⼀个原来悬挂在天花板下静⽌的沙袋并留在其中和沙袋⼀起上摆.关于⼦弹和沙袋组成的系统,下列说法中正确的是 ( )A .⼦弹射⼊沙袋过程中系统动量和机械能都守恒B .⼦弹射⼊沙袋过程中系统动量和机械能都不守恒C .共同上摆阶段系统动量守恒,机械能不守恒D .共同上摆阶段系统动量不守恒,机械能守恒⼆、多选题(每题4分,共16分)13.下列情况下系统动量守恒的是 ( )A .两球在光滑的⽔平⾯上相互碰撞 B .飞⾏的⼿榴弹在空中爆炸C .⼤炮发射炮弹时,炮⾝和炮弹组成的系统D .⽤肩部紧紧抵住步枪枪托射击,枪⾝和⼦弹组成的系统14.两物体相互作⽤前后的总动量不变,则两物体组成的系统⼀定 ( )A .不受外⼒作⽤B .不受外⼒或所受合外⼒为零C .每个物体动量改变量的值相同D .每个物体动量改变量的值不同15.从⽔平地⾯上⽅同⼀⾼度处,使a 球竖直上抛,使b 球平抛,且两球质量相等,初速度⼤⼩相同,最后落于同⼀⽔平地⾯上.空⽓阻⼒不计.下述说法中正确的是 ( )A .着地时的动量相同B .着地时的动能相同C .重⼒对两球的冲量相同D .重⼒对两球所做的功相同16.如图所⽰,固定的光滑斜⾯倾⾓为θ.质量为m 的物体由静⽌开始从斜⾯顶端滑到底端,所⽤时间为t .在这⼀过程中 ( )A .所受⽀持⼒的冲量为OB .所受⽀持⼒的冲量⼤⼩为cos mg t θ?C .所受重⼒的冲量⼤⼩为mgtD .动量的变化量⼤⼩为sin mg t θ?三、填空题(每题3分,共15分)17.以初速度0v =40m /s 竖直向上抛出的物体,质量为4kg (g=10m/s 2),则第2s 末的mv 的乘积为 kg·m/s ,第5s 末的mv 的乘积为 kg·m/s ,从第2s 末到第5s 末mv 的乘积变化量为 kg·m/s .这个过程mv 的乘积,机械能.(填“守恒.”或“不守恒”)18.质量为150 kg 的⼩车以2m/s 的速度在光滑⽔平道路上匀速前进,质量为50 kg 的⼈以⽔平速度4m/s 迎⾯跳上⼩车后,⼩车速度为 m/s .19.在光滑的⽔平轨道上,质量为2kg 的A 球以5m/s 的速度向右运动,质量为3kg 的B 球以 l m/s 的速度向左运动,⼆者迎⾯相碰撞,设碰撞中机械能不损失,那么碰撞后,A 球的速度⼤⼩为,⽅向;B 球的速度⼤⼩为,⽅向。

【物理】物理动量守恒定律练习题及答案及解析

【物理】物理动量守恒定律练习题及答案及解析

【物理】物理动量守恒定律练习题及答案及解析一、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,质量为M =2kg 的小车静止在光滑的水平地面上,其AB 部分为半径R =0.3m 的光滑14圆孤,BC 部分水平粗糙,BC 长为L =0.6m 。

动量守恒专题(含答案)

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 。

物理动量守恒定律专题练习(及答案)含解析

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)

最新动量守恒定律综合专题练习与解答

最新动量守恒定律综合专题练习与解答

动量守恒定律综合专题练习与解答1.如图所示,光滑水平面上有一带半径为R 的1/4光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m ,一质量为m 的小球以速度v 0沿水平面滑上轨道,并从轨道上端飞出,求 ⑴小球上升的到离水平面的最大高度H 是多少?⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的加速度大小a 是多少?解答:⑴小球到达最高点时,球与轨道在水平方向有相同的速度,设为v 。

由于小球和滑块组成的系统在水平方向不受外力作用,故系统在水平方向动量守恒,由根据动量守恒定律有 ()02mv m m v =+ 由机械能守恒有22201112222mv mv m v mgh =+⋅⋅+ 联立上述方程可得 203v h g=⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的圆心没有竖直方向的速度,小球相对于轨道圆心在竖直方向的速度大小为小球的竖直分速度,设为v 竖。

水平方向的速度和轨道速度相同。

由运动的可逆性知道 ()2v g h R =-竖在轨道最高点,弹力提供做向心力,则有22022()23v mv m N m g h R mg R R R==⋅-=-竖由运动定律可得,小球对轨道的水平弹力大小为20223mv N'mg R=-由运动定律得轨道的加速度为 2023v N'a g m R==-2.如图所示,abc 是光滑的轨道,其中ab 是水平的,bc 为与ab 相切的、位于竖直平面内的半圆,半径R =0.30m ,质量m =0.20kg 的小球A 静止在轨道上,另一质量M =0.60kg ,速度v 0=5.5m/s 的小球B 与小球A 正碰。

已知相碰后小球A 经过半圆的最高点c 落到轨道上距b 点为L =42R 处,重力加速度g =10m/s 2,求 ⑴碰撞结束时,小球A 和B 的速度大小。

⑵试论证小球B 是否能沿着半圆轨道到达c 点。

解答:设A 球过C 点时的速度为v A ,平抛后的飞行时间为t ,则242122A R v t R gt⎧=⋅⎪⎨=⎪⎩ 解得2226m/s A v gR ==设碰撞结束后,小球A 、B 的速度分别为v 1和v 2。

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动量守恒定律综合专题练习与解答1.如图所示,光滑水平面上有一带半径为R 的1/4光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m ,一质量为m 的小球以速度v 0沿水平面滑上轨道,并从轨道上端飞出,求 ⑴小球上升的到离水平面的最大高度H 是多少?⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的加速度大小a 是多少?解答:⑴小球到达最高点时,球与轨道在水平方向有相同的速度,设为v 。

由于小球和滑块组成的系统在水平方向不受外力作用,故系统在水平方向动量守恒,由根据动量守恒定律有 ()02mv m m v =+ 由机械能守恒有22201112222mv mv m v mgh =+⋅⋅+ 联立上述方程可得 203v h g=⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的圆心没有竖直方向的速度,小球相对于轨道圆心在竖直方向的速度大小为小球的竖直分速度,设为v 竖。

水平方向的速度和轨道速度相同。

由运动的可逆性知道 ()2v g h R =-竖在轨道最高点,弹力提供做向心力,则有22022()23v mv m N m g h R mg R R R==⋅-=-竖由运动定律可得,小球对轨道的水平弹力大小为20223mv N'mg R=-由运动定律得轨道的加速度为 2023v N'a g m R==-2.如图所示,abc 是光滑的轨道,其中ab 是水平的,bc 为与ab 相切的、位于竖直平面内的半圆,半径R =0.30m ,质量m =0.20kg 的小球A 静止在轨道上,另一质量M =0.60kg ,速度v 0=5.5m/s 的小球B 与小球A 正碰。

已知相碰后小球A 经过半圆的最高点c 落到轨道上距b 点为L =42R 处,重力加速度g =10m/s 2,求 ⑴碰撞结束时,小球A 和B 的速度大小。

⑵试论证小球B 是否能沿着半圆轨道到达c 点。

解答:设A 球过C 点时的速度为v A ,平抛后的飞行时间为t ,则242122A R v t R gt⎧=⋅⎪⎨=⎪⎩ 解得2226m/s A v gR ==设碰撞结束后,小球A 、B 的速度分别为v 1和v 2。

小球A 上滑的过程中机械能守恒,由机械能守恒定律有22111222A mv mv mg R =+⋅解得 16m/s v ==两小球碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律可得012Mv mv Mv =+ 解得 235m/s v .=⑵设小球B 刚好能够到达轨道上的c 点,由此时有2Bv MgRM R= 解得 B v ==设B 球在最低点的最小速度为v min ,由机械能守恒定律有 2211222min B Mv Mv MgR =+⋅ 解得 387m/s min v .==由于v 2<v min ,所以小球B 不可能到达最高点c3.图示,质量为2kg 的小平板车B 静止在光滑的水平面上,板的一端静止有一个质量为2kg 的物块A 。

一颗质量为10g 的子弹以600m/s 的水平速度射穿物体A后,速度变为100m/s 。

如果物体和小平板车之间的动摩擦因数为0.05,g =10m/s 2。

则①物体A 的最大速度是多少?②如果物体A 始终不离开小平板车B ,则小平板车B 的最大速度是多少? ③为了使A 不致从小平板车上滑到地面上,则板长度至少应为多大?解答:①子弹击穿A 后,A 在B 上做匀减速运动。

故子弹穿出A 的瞬间,A 速度最大。

由动量守恒定律可得0A A mv mv m v =+ 25m/s A v .=②当A 相对于B 静止时,B 的速度最大。

设为v B ,再由动量守恒定律可得()A A A B B m v m m v =+ 125m/s B v .=③A 相对于B 的位移,为车的最小长度L min ,由能的转化和守恒定律可得2211()22A min A A AB B n gL m v m m v μ=-+解得 3125m min L .=4.图示,质量为2.0kg 的小车放在光滑的水平面上,在小车的右端放有一个质量为1.0kg 的小物块,物块与车之间的动摩擦因数为0.5,物块与小车同时受到水平向左F 1=6N 和水平向右的F 2=9N 的拉力,经过0.4S 同时撤去两力,为使物体不从车上滑下来,小车至少要多长?(g =10m/s 2) 解答:①设物体和车的加速度分别为a 1、a 2。

由牛顿第二定律可得1122F mg ma F mg ma μμ-=⎧⎨-=⎩ 21221m/s2m/sa a ⎧=⎪→⎨=⎪⎩ 撤力瞬间,物体速度 104m/s v .= 208m/s v .=力作用时间里,物体相对于车的位移1s ∆为2121()024m 2s a a t .∆=+= 撤力后,系统动量守恒,设最终的共同速度为v ,相对位移为2s ∆,则21()Mv mv M m v -=+22222111()()22mg s Mv mv M m v μ∆=+-+解得 20096m s .∆=小车长度至少为 120336m min L s s .=∆+∆=5.如图所示,质量m A =4.0kg 的木板A 放在水平面C 上,木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.24,木板右端放着质量m B =1.0kg 的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态。

木板突然受到水平向右的瞬时冲量I =12Ns 作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的功能E kA =8.0J ,小物块的功能E kB =0.50J ,重力加速度取10m/s 2,求 ⑴瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0 ⑵木板的长度L解答:设水平向右为正方向,由动量定理可得0I mv = 代入数据解得 030m/s v .=⑵设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 和B 的速度分别为v A 和v B ,由动量定理有0()BA CA A A A F F t m v m v -+=- 、AB B B F t m v ⋅=其中:AB BA F F =、()CA A B F m m g μ=+设A 、B 相对于C 的位移大小分别为S A 和S B ,由动能定理可得22200111()222BA CA A A A A kA A F F s m v m v E m v -+=-=-212AB B B B kB F s m v E ⋅==动量与动能之间的关系为 2A A A kA m v m E =2B B B kB m v m E =木板A 的长度L 为 A B L s s =-联立上述各方程,代入数据解得 L =0.50m6.图示,固定的水平杆(足够长)上,套有一个质量为2m 的环,一根长为L 的细绳,一端拴在环上,另一端系一个质量为m 的小球。

现把环拉到细绳刚好被拉直,且绳与水平杆夹角为30°的位置,然后把它们由静止同时释放。

若不计一切阻力,试求小球的最大速度v m以及速度最大时,水平杆对环的作用力N 。

解答:设小球的速度最大(小球位于最低点)时环的速度为v 。

由于系统在水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒,即20m mv mv -=因不计一切阻力,故系统的机械能守恒,即2211(130)222mmgLsin mv mv -=⋅+ 联立解得 m v v == 在最低点,小球受到的拉力和重力的合力提供做向心力,由于小球的向心加速度是相对于圆心的加速度,所以由向心加速度公式和牛顿第二定律可得22()m v v v T mg m mL L+-==对圆心将v m 、v 代入上式可得 25T .mg =所以杆对环的作用力大小为 245N T mg .mg =+=7.图示,ABC 是光滑轨道,其中BC 部分是半径为R 的竖直的光滑半圆轨道。

一个质量为M 的木块放在轨道的水平部分,木块被水平飞来的质量为m 的子弹击中,关留存木块中,若被击中的木块沿轨道滑到最高点C ,且对C 点的压力大小为(M +m )g ,求子弹击中木块前的速度v 0的大小。

解析:设木块(含子弹)在C 点的速度大小为v C , 由牛顿运动定律有()()()22Cv M m g N Mm g M m R++=+=+解得 C v 木块(含子弹)从A 点(速度为v A )到C 点的过程中,由动能定理有()()()2211222C AM m g R M mv M m v -+⋅=+-+ 解得 A v子弹击中木块过程中动量守恒,有()0C mv M m v =+解得 0v =8.如图所示,有A 、B 两个质量都为M 的小车,在光滑的水平面上以相同的速率v 0相向而行,A 车上有一个质量为m 的人。

为了避免两车相接,A 车上的人至少要以多大的对地速度从A 车跳到B 车上,才能避免两车相撞。

解析:要两车不相接,最终两车的速度至少要相等,设为v 。

由动量守恒定律可得00()(2)M m v Mv M m v +-=+AB解得 02mv v M m =+对人和B 车,在人跳上B 车的过程中动量守恒0()mu Mv M m v -=+解得 220(22) 2()M Mm m v u M m m ++=+9.如图所示,质量为m 的b 球用长为h 的细绳悬挂于水平轨道BC 的出口C 处。

质量也为m 的小球a ,从距离BC 高度为h 的A 处由静止开始释放,沿ABC 光滑轨道滑下,在C 处与b 球发生正碰并粘在一起。

已知BC 轨道距离地面的高度为0.5h ,悬挂b 球的细绳能够承受的最大拉力为2.8mg ,求⑴a 球与b 球碰撞前瞬间的速度是多少? ⑵两球碰撞后。

细绳是否会断裂?若断裂,小球在DE 水平面上的落点离C解析:球a 下滑时机械能守恒 2012mgh mv = 解得 0v =两球碰撞时动量守恒,有 02mv mv =共解得 02v v ==共在最低点,对两球应用牛顿运动定律有222v T mg mh-=共解得 222328v T mg mmg .mg h=+=>共绳子断裂,小球做平抛运动飞行时间为t =水平距离为 s v t ===共 7.3.4.2 故障代码故障的代码、产生原因及修正方法见下表。

灰影部分是A 故障。

对于表中以黑底白字标明的故障,可在应用中编辑对此类故障的响应方式。

见变频器保护参数组。

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