动量守恒计算题
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7.(1)0;4m/s
(2)0.25
8.(1) (v0﹣μgt);(2) (v0﹣μgt)2;(3)﹣ m(v0﹣μgt)2
【答案】(1) ;(2) ;(3)
10.(1)1m/s
(2)
11.(1)2.1m/s ;0.9m
(2)0.52s
12.(1) ,方向向左
(2)
【答案】① ;
②
14.0.2Ns
15.( )vt=1.0m/s( )两物体间的平均作用力为16 N,方向竖直向上
求:(1)小球A受到物块B的冲量是多少?方向如何?
(2)物块在水平面上滑行的时间t。
7.如图,一条滑道由一段半径R=0.8 m的 圆弧轨道和一段长为L=3.2 m水平轨道MN组成,在M点处放置一质量为m的滑块B,另一个质量也为m的滑块A从左侧最高点无初速度释放,A、B均可视为质点.已知圆弧轨道光滑,且A与B之间的碰撞无机械能损失(取g=10 m/s2).
(2)当a棒的速度减少为v0/2时,b棒刚好碰到了障碍物,经过很短时间t0速度减为零(不反弹)。求b棒在碰撞前瞬间的速度大小和碰撞过程中障碍物对b棒的冲击力大小;
(3)b棒碰到障碍物后,a棒继续滑行的距离.
2.如图,用两根等长的细线分别悬挂两个弹性球A、B,球A的质量为2m,球B的质量为9m,一颗质量为m的子弹以速度vo水平射入球A,并留在其中,子弹与球A作用时间极短;设A、B两球作用为对心弹性碰撞。求
(1)小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功Wf;
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能Ep;
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小.
6.如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h/16。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g。
(i)碰撞结束瞬间两物体的速度大小;
(ii)碰撞结束后两物体一起向下运动,历时0.25s第一次到达最低点。求在该过程中,两物体间的平均作用力。
参考答案
1.(1)b棒向右运动(2) ; (3)
2.(1) (2)
3. ;
4.(1)5m/s;(2)4Ns;(3)8J
5.(1) ;(2) ;(3)
6.(1) 、水平向左(2)
(1)碰后瞬间,A、B共同的速度大小;
(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量;
(3)整个过程中滑块B对滑块A做的功.
9.如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4 kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10 N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到vt=2 m/s.求:
(1)推出木箱后小明和车的速度大小和方向
(2)小明接住木箱后三者共同速度的大小
13.如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的 光滑圆弧轨道平滑相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B的质量分别为1.5kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间为0.3s,碰后的速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,g取10 m/s2,求:
4.光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,AB间夹一个被压缩的轻弹簧( 弹簧与AB均不栓接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J;在AB间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨,半径为R=0.5m.B恰能完成半圆周运动到达C点.求:
(1)A开始运动时加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小
(3)A的上表面长度
10.如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态。 B的左侧固定一轻弹簧,弹簧左侧的挡板质量不计。现使A以速度v0=4m/s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,且B和C碰撞过程时间极短。此后A继续压缩弹簧,直至弹簧被压缩到最短。在上述过程中,求:
15.如图所示,一轻质弹簧上端悬挂于天花板,下端系一质量为m1=2.0kg的物体A,平衡时物体A距天花板h1=0.60m。在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量为m2=1. 0kg的物体B,由静止释放B,下落过程某时刻与弹簧下端的物体A碰撞(碰撞时间极短)并立即以相同的速度运动。已知两物体不粘连,且可视为质点。g=l0m/s2。求:
①在A与墙壁碰撞的过程中,墙壁对A的平均作用力的大小;
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。
14.如图所示,质量为m1=0.2kg,大小可忽略不计的物块A以v1=3m/s的速度水平向右滑上质量为m2=0.1kg的木板B的左端,同时木板B以v2=1m/s水平向左运动,AB间动摩擦因数μ=0.5,水平面光滑,木板B的长度L=0.5m,g=10m/s2。求:从物块A滑上木板B至滑离木板B的过程中A对B的冲量大小。
(1)B与C相碰后的瞬间,B与C粘接在一起时的速度;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
11.如图所示,一质量m2=0.20 kg的平顶小车,车顶右端放一质量m3=0.25kg的小物体,小物体可视为质点,与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4,小车静止在光滑的水平轨道上.现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12 m/s射中小车左端,并留在车中.子弹与车相互作用时间很短.若使小物体不从车顶上滑落,g取10 m/s2.
(1)求A滑块与B滑块碰撞后的速度vA′和vB′;
(2)若A滑块与B滑块碰撞后,B滑块恰能达到N点,则MN段与B滑块间的动摩擦因数μ的大小为多少?
8.如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平面上的O点,此时弹簧处于原长.另一质量与B相同的滑块A从P点以初速度v0向B滑行,经过时间t时,与B相碰.碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动.滑块均可视为质点,与平面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.求:
求:(1)最后小物体与小车的共同速度为多少?小车的最小长度应为多少?
(2)小物体在小车上相对小车滑行的时间.
12.如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求:
(1)子弹与A球作用过程中,子弹和A球系统损失的机械能;
(2)B球被碰撞后,从最低点运动到最高点过程中,合外力对B球冲量的大小。
3.质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。
动量定理动量守恒练习
1.如图所示,足够长的光滑水平直导轨的间距为L,电阻不计,垂直导轨平面有磁感应强度为B的匀强磁场,导轨上相隔一定距离放置两根长度均为L的金属棒,a棒质量为m,电阻为R,b棒质Βιβλιοθήκη Baidu为2m,电阻为2R。现给a棒一个水平向右的初速度v0,求:(a棒在以后的运动过程中没有与b棒发生碰撞)
(1)b棒开始运动的方向;
(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W
5.如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与光滑水平轨道BC相切.质量m2=0.2kg的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量m1=0.2kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍.忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求
(2)0.25
8.(1) (v0﹣μgt);(2) (v0﹣μgt)2;(3)﹣ m(v0﹣μgt)2
【答案】(1) ;(2) ;(3)
10.(1)1m/s
(2)
11.(1)2.1m/s ;0.9m
(2)0.52s
12.(1) ,方向向左
(2)
【答案】① ;
②
14.0.2Ns
15.( )vt=1.0m/s( )两物体间的平均作用力为16 N,方向竖直向上
求:(1)小球A受到物块B的冲量是多少?方向如何?
(2)物块在水平面上滑行的时间t。
7.如图,一条滑道由一段半径R=0.8 m的 圆弧轨道和一段长为L=3.2 m水平轨道MN组成,在M点处放置一质量为m的滑块B,另一个质量也为m的滑块A从左侧最高点无初速度释放,A、B均可视为质点.已知圆弧轨道光滑,且A与B之间的碰撞无机械能损失(取g=10 m/s2).
(2)当a棒的速度减少为v0/2时,b棒刚好碰到了障碍物,经过很短时间t0速度减为零(不反弹)。求b棒在碰撞前瞬间的速度大小和碰撞过程中障碍物对b棒的冲击力大小;
(3)b棒碰到障碍物后,a棒继续滑行的距离.
2.如图,用两根等长的细线分别悬挂两个弹性球A、B,球A的质量为2m,球B的质量为9m,一颗质量为m的子弹以速度vo水平射入球A,并留在其中,子弹与球A作用时间极短;设A、B两球作用为对心弹性碰撞。求
(1)小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功Wf;
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能Ep;
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小.
6.如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h/16。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g。
(i)碰撞结束瞬间两物体的速度大小;
(ii)碰撞结束后两物体一起向下运动,历时0.25s第一次到达最低点。求在该过程中,两物体间的平均作用力。
参考答案
1.(1)b棒向右运动(2) ; (3)
2.(1) (2)
3. ;
4.(1)5m/s;(2)4Ns;(3)8J
5.(1) ;(2) ;(3)
6.(1) 、水平向左(2)
(1)碰后瞬间,A、B共同的速度大小;
(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量;
(3)整个过程中滑块B对滑块A做的功.
9.如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4 kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10 N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到vt=2 m/s.求:
(1)推出木箱后小明和车的速度大小和方向
(2)小明接住木箱后三者共同速度的大小
13.如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的 光滑圆弧轨道平滑相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B的质量分别为1.5kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间为0.3s,碰后的速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,g取10 m/s2,求:
4.光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,AB间夹一个被压缩的轻弹簧( 弹簧与AB均不栓接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J;在AB间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨,半径为R=0.5m.B恰能完成半圆周运动到达C点.求:
(1)A开始运动时加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小
(3)A的上表面长度
10.如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态。 B的左侧固定一轻弹簧,弹簧左侧的挡板质量不计。现使A以速度v0=4m/s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,且B和C碰撞过程时间极短。此后A继续压缩弹簧,直至弹簧被压缩到最短。在上述过程中,求:
15.如图所示,一轻质弹簧上端悬挂于天花板,下端系一质量为m1=2.0kg的物体A,平衡时物体A距天花板h1=0.60m。在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量为m2=1. 0kg的物体B,由静止释放B,下落过程某时刻与弹簧下端的物体A碰撞(碰撞时间极短)并立即以相同的速度运动。已知两物体不粘连,且可视为质点。g=l0m/s2。求:
①在A与墙壁碰撞的过程中,墙壁对A的平均作用力的大小;
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。
14.如图所示,质量为m1=0.2kg,大小可忽略不计的物块A以v1=3m/s的速度水平向右滑上质量为m2=0.1kg的木板B的左端,同时木板B以v2=1m/s水平向左运动,AB间动摩擦因数μ=0.5,水平面光滑,木板B的长度L=0.5m,g=10m/s2。求:从物块A滑上木板B至滑离木板B的过程中A对B的冲量大小。
(1)B与C相碰后的瞬间,B与C粘接在一起时的速度;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
11.如图所示,一质量m2=0.20 kg的平顶小车,车顶右端放一质量m3=0.25kg的小物体,小物体可视为质点,与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4,小车静止在光滑的水平轨道上.现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12 m/s射中小车左端,并留在车中.子弹与车相互作用时间很短.若使小物体不从车顶上滑落,g取10 m/s2.
(1)求A滑块与B滑块碰撞后的速度vA′和vB′;
(2)若A滑块与B滑块碰撞后,B滑块恰能达到N点,则MN段与B滑块间的动摩擦因数μ的大小为多少?
8.如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平面上的O点,此时弹簧处于原长.另一质量与B相同的滑块A从P点以初速度v0向B滑行,经过时间t时,与B相碰.碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动.滑块均可视为质点,与平面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.求:
求:(1)最后小物体与小车的共同速度为多少?小车的最小长度应为多少?
(2)小物体在小车上相对小车滑行的时间.
12.如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求:
(1)子弹与A球作用过程中,子弹和A球系统损失的机械能;
(2)B球被碰撞后,从最低点运动到最高点过程中,合外力对B球冲量的大小。
3.质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。
动量定理动量守恒练习
1.如图所示,足够长的光滑水平直导轨的间距为L,电阻不计,垂直导轨平面有磁感应强度为B的匀强磁场,导轨上相隔一定距离放置两根长度均为L的金属棒,a棒质量为m,电阻为R,b棒质Βιβλιοθήκη Baidu为2m,电阻为2R。现给a棒一个水平向右的初速度v0,求:(a棒在以后的运动过程中没有与b棒发生碰撞)
(1)b棒开始运动的方向;
(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W
5.如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与光滑水平轨道BC相切.质量m2=0.2kg的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量m1=0.2kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍.忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求