动量典型计算题带答案

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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。

物理动量定理题20套(带答案)含解析

物理动量定理题20套(带答案)含解析

【物理】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.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里.求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I .【答案】(1)122()mg t t t (2)1mgt 【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t 1+t 2,而阻力作用时间仅为t 2,以竖直向下为正方向,有:mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t 1时间内只有重力的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:mgt 1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.2.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB 与粗糙水平地面BC 相切于B 点。

质量m =0.1kg 的滑块甲从最高点A 由静止释放后沿轨道AB 运动,最终停在水平地面上的C 点。

现将质量m =0.3kg 的滑块乙静置于B 点,仍将滑块甲从A 点由静止释放结果甲在B 点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D 点。

已知B 、C 两点间的距离x =2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s ,两滑块均视为质点。

求:(1)圆弧轨道AB 的半径R;(2)甲与乙碰撞后运动到D 点的时间t【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)甲从B 点运动到C 点的过程中做匀速直线运动,有:v B 2=2a 1x 1;根据牛顿第二定律可得:对甲从A 点运动到B 点的过程,根据机械能守恒:解得v B =4m/s ;R=0.8m ;(2)对甲乙碰撞过程,由动量守恒定律:;若甲与乙碰撞后运动到D 点,由动量定理:解得t=0.4s3.2019年 1月 3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。

动量练习题及其答案

动量练习题及其答案

动量练习题及其答案动量是物理学中描述物体运动状态的一个重要概念,它与物体的质量和速度有关。

以下是一些动量练习题及其答案,供同学们学习和练习。

# 练习题1一辆质量为1500kg的汽车以20m/s的速度行驶。

求汽车的动量。

答案:动量 \( p \) 可以通过公式 \( p = mv \) 计算,其中 \( m \) 是质量,\( v \) 是速度。

\( p = 1500 \, \text{kg} \times 20 \, \text{m/s} = 30000 \,\text{kg} \cdot \text{m/s} \)# 练习题2一个质量为5kg的球以10m/s的速度滚动。

如果球与一个静止的墙壁碰撞后反弹,速度大小不变,求碰撞前后球的动量变化。

答案:碰撞前球的动量 \( p_1 = 5 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m/s} = 50 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} \)。

碰撞后球的动量 \( p_2 = 5 \, \text{kg} \times (-10) \,\text{m/s} = -50 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} \)。

动量变化 \( \Delta p = p_2 - p_1 = -50 - 50 = -100 \,\text{kg} \cdot \text{m/s} \)。

# 练习题3两个质量相同的小车,质量都是2kg,以相反的方向运动,速度分别是3m/s和5m/s。

求碰撞后两小车的总动量。

答案:两小车的总动量 \( p_{\text{总}} \) 为它们各自动量的矢量和。

\( p_{\text{总}} = (2 \, \text{kg} \times 3 \, \text{m/s}) + (2 \, \text{kg} \times -5 \, \text{m/s}) = 6 \, \text{kg}\cdot \text{m/s} - 10 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} = -4 \,\text{kg} \cdot \text{m/s} \)。

动量计算题及解答

动量计算题及解答

动量一、计算题1、如图所示,质量m A=2 kg木块A静止在光滑水平面上.一质量m B= 1 kg的木块B以初速度v0=8 m/s向右运动,与A碰撞后均向右运动.木块A 向右运动与挡板碰撞反弹(与挡板碰撞无机械能损失),后与B发生二次碰撞,碰后A、B同向运动,速度分别为v A=1 m/s、v B=2 m/s.求:(1)第一次A、B碰撞过程中A对B的冲量;(2)第二次A、B碰撞过程中A对B做的功.2、如图(甲)所示,竖直轻弹簧下端与物块A相连,上端与物块B相连,放置在水平地面上。

物块C在物块B正上方某处自由落下,与B碰撞后粘合在一起。

在A的正下方放置一个压力传感器,以测量A对地面的压力;在C正上方设置一个速度传感器,以测量C下落的速度。

通过它们得到如图(乙)所示的N-t和v-t图线,图中v1、v2和N0为已知量。

还已知A、B、C的质量相等,重力加速度为g,不计空气阻力,试求:(1)每个物块的质量;(2)t1到t2过程BC粘合体的动能变化;(3)比较t1和t4时刻弹簧的弹性势能大小,并求出弹簧的弹性系数。

3、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。

现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短。

当两木块都停止运动后,相距仍然为d。

已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g。

求A的初速度的大小。

动量参考答案一、计算题1、(1) 取v0方向为正方向 (1分)m B v0= m B v2+ m A v1(2分)-m A v1 + m B v2= -m A v A- m B v B(2分)解得:v1=3m/s v2=2m/s (2分)由 I= m B v2- m B v0 (2分)得I=-6Kg.m/s (1分)(2)由W= m B v B2/2- m B v22/2 (2分)得W=0 (1分)2、解:(1)由N-t图象可知,在0~t1阶段N0 = 2mg……………………………(2分)得…………………………………………………………………………(1分)(2)对C和B的碰撞瞬间,有mv1 = (m + m)v3………………………………(2分)得…………………………………………………………………………(1分)t1到t2过程BC粘合体的动能变化……………(2分)解以上诸式得……………………………………………(1分)(3)设弹簧的弹性系数为k,在t1时刻隔离B(C未碰B时)分析得弹簧压缩量为x1 =…………………………………………………(1分)在t4时刻隔离A分析,得弹簧伸长量为x4 =………………………(1分)由于x1 = x4,故t1和t4时刻弹簧的弹性势能相等。

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,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m 、m ,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v 向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求:(1)第一次碰撞过程中系统损失的动能 (2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量 【答案】(1)2014mv ;(2) 0mv 【解析】 【详解】解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v 、2v ,之后甲做匀速直线运动,乙以2v 初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速度相等,有:212v v =而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mv mv mv =+ 由以上两式可得:012v v =,20 v v = 所以第一次碰撞中的机械能损失为:222201201111222224E m v m v mv mv ∆=--=gg g g (2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200I mv mv =-=2.如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b ,小车质量M =3kg ,AO 部分粗糙且长L =2m ,动摩擦因数μ=0.3,OB 部分光滑.另一小物块a .放在车的最左端,和车一起以v 0=4m/s 的速度向右匀速运动,车撞到固定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 =1kg ,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动.(取g =10m/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.【答案】(1)1m/s (2) (3) x=0.125m【解析】试题分析:(1)对物块a,由动能定理得:代入数据解得a与b碰前速度:;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:,代入数据解得:;(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离,a以在小车上向左滑动,当与车同速时,以向左为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:,对小车,由动能定理得:,代入数据解得,同速时车B端距挡板的距离:;(3)由能量守恒得:,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。

动量守恒计算专题(解析版)

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。

物理动量定理练习题20篇含解析

物理动量定理练习题20篇含解析

物理动量定理练习题20篇含解析一、高考物理精讲专题动量定理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R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞.设两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μ=0.25,求:(1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小;(3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力;【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】(1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s(2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒:A B Mv Mv mv =+222111222A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s(3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒:2211222B Cmv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2CN v mg F m R'+= 解得:F N =4N由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上.2.如图所示,一光滑水平轨道上静止一质量为M =3kg 的小球B .一质量为m =1kg 的小球A 以速度v 0=2m/s 向右运动与B 球发生弹性正碰,取重力加速度g =10m/s 2.求:(1)碰撞结束时A 球的速度大小及方向; (2)碰撞过程A 对B 的冲量大小及方向.【答案】(1)-1m/s ,方向水平向左(2)3N·s ,方向水平向右 【解析】【分析】A 与B 球发生弹性正碰,根据动量守恒及能量守恒求出碰撞结束时A 球的速度大小及方向;碰撞过程对B 应用动量定理求出碰撞过程A 对B 的冲量; 解:(1)碰撞过程根据动量守恒及能量守恒得:0A B mv mv Mv =+2220111222A B mv mv Mv =+ 联立可解得:1m/s B v =,1m/s A v =- 负号表示方向水平向左 (2)碰撞过程对B 应用动量定理可得:0B I Mv =- 可解得:3I N s =⋅ 方向水平向右3.如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定光滑斜面的底端,有一质量m =1.0kg 、可视为质点的物体,以v 0=6.0m/s 的初速度沿斜面上滑。

物理动量定理题20套(带答案)及解析

物理动量定理题20套(带答案)及解析

物理动量定理题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg。

用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触。

另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,C的v-t图象如图乙所示。

求:(1)C的质量m C;(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I;(3)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2。

【答案】(1)2kg ;(2)27J,36N·S;(3)9J【解析】【详解】(1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度大小为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒m C v1=(m A+m C)v2解得C的质量m C=2kg。

(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1=12(m A+m C)v22=27J取水平向左为正方向,根据动量定理,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I=(m A+m C)v3-(m A+m C)(-v2)=36N·S(3)由题图可知,12s时B离开墙壁,此时A、C的速度大小v3=3m/s,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大(m A+m C)v3=(m A+m B+m C)v41 2(m A+m C)23v=12(m A+m B+m C)24v+E p2解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2=9J。

2.质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.【答案】78N【解析】【详解】自由落体过程v12=2gh1,得v1=10m/s;v1=gt1得t1=1s小球弹起后达到最大高度过程0− v22=−2gh2,得v2=9m/s0-v2=-gt2得t2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向,由动量定理:Ft′-mg t′=mv2-(-mv1)其中t′=t-t1-t2=0.05s得F=78N由牛顿第三定律得F′=-F,所以小球对钢板的作用力大小为78N,方向竖直向下;3.如图所示,质量的小车A静止在光滑水平地面上,其上表面光滑,左端有一固定挡板。

高中物理《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。

动量习题答案

动量习题答案

动量习题答案动量习题答案动量是物体运动的重要物理量之一,它描述了物体运动的速度和质量之间的关系。

在学习动量的过程中,习题是非常重要的一环。

通过解答习题,我们可以更好地理解动量的概念和应用。

下面是一些常见的动量习题及其答案,希望对您的学习有所帮助。

1. 一个质量为2kg的物体以10m/s的速度向右运动,求其动量。

答案:动量的计算公式为动量=质量×速度,代入数据可得动量=2kg × 10m/s = 20 kg·m/s。

因此,该物体的动量为20 kg·m/s。

2. 一个质量为0.5kg的物体以8m/s的速度向左运动,求其动量。

答案:同样地,使用动量的计算公式,动量=质量×速度,代入数据可得动量=0.5kg × (-8m/s) = -4 kg·m/s。

由于速度的方向向左,所以动量的值为负数。

因此,该物体的动量为-4 kg·m/s。

3. 一个质量为3kg的物体以4m/s的速度向右运动,另一个质量为2kg的物体以6m/s的速度向左运动,两物体发生碰撞后静止,求碰撞前后两物体的总动量。

答案:碰撞前,第一个物体的动量为3kg × 4m/s = 12 kg·m/s,第二个物体的动量为2kg × (-6m/s) = -12 kg·m/s。

碰撞后,两物体的速度都为0,所以动量为0。

因此,碰撞前后两物体的总动量为12 kg·m/s + (-12 kg·m/s) = 0。

4. 一个质量为10kg的物体以5m/s的速度向右运动,另一个质量为5kg的物体以3m/s的速度向左运动,两物体发生碰撞后一起向右运动,求碰撞后的速度。

答案:碰撞前,第一个物体的动量为10kg × 5m/s = 50 kg·m/s,第二个物体的动量为5kg × (-3m/s) = -15 kg·m/s。

动量守恒定律经典习题(带答案)

动量守恒定律经典习题(带答案)

动量守恒定律习题(带答案)(基础、典型)例1、质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落,正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有砂子,车与砂的总质量为4kg,地面光滑,则车后来的速度为多少?例2、质量为1kg的滑块以4m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上的质量为3kg的小车,最后以共同速度运动,滑块与车的摩擦系数为0.2,则此过程经历的时间为多少?例3、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时,炸裂成质量比为3:2的两小块,质量大的以100m/s的速度反向飞行,求两块落地点的距离。

(g取10m/s2)例4、如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。

设小车足够长,求:(1)木块和小车相对静止时小车的速度。

(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。

(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。

例5、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他所乘的冰车的质量共为30kg,乙和他所乘的冰车的质量也为30kg。

游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和甲一起以2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。

为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推向乙,箱子滑到乙处,乙迅速将它抓住。

若不计冰面的摩擦,甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?答案:1.分析:以物体和车做为研究对象,受力情况如图所示。

在物体落入车的过程中,物体与车接触瞬间竖直方向具有较大的动量,落入车后,竖直方向上的动量减为0,由动量定理可知,车给重物的作用力远大于物体的重力。

因此地面给车的支持力远大于车与重物的重力之和。

系统所受合外力不为零,系统总动量不守恒。

但在水平方向系统不受外力作用,所以系统水平方向动量守恒。

以车的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得:车 重物 初:v 0=5m/s 0末:v v ⇒Mv 0=(M+m)v⇒s m v m N M v /454140=⨯+=+=即为所求。

动量典型计算题(带答案)

动量典型计算题(带答案)

1 2 1 2 mv 0 mv1 mgl 1 2 2
① ②
A、B 碰撞过程中动量守恒,令碰后 A、B 共同运动的速度为 v 2 . 有: mv1 2mv2
碰后 A、B 先一起向左运动,接着 A、B 一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设 A、B 的 共同速度为 v3 ,在这过程中,弹簧势能始末两态都为零,利用功能关系,有:
(m M ) 6 Rg m
8、解:(1)设子弹的初速度为 V0,射入木块后的共同速度为 V1,木块和小车初速度大小 V=0.4m/s,以向左为正,则由动量守恒有: m0v0 - mv =(m+m0)v1 ……① 显然 V0 越大,V1 越大,它在平板车上滑行距离越大。若它们相对平板车滑行 s=1.5m, 则它们恰好不从小车上掉下来,它们跟小车有共同速度 V’,有: (m+m0)v1-Mv =(m+m0+M)v’ ……② 由能量守恒定律有: Q=μ(m0+m)g s =
8、如图所示,在光滑水平面上有一辆质量 M=4Kg 的平板小车,车上的质量为 m=1.96Kg 的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ =0.2,木块距小车左端 1.5m,车与木块一起 以 V=0.4m/s 的速度向右行驶。一颗质量 m0=0.04Kg 的子弹水平飞来,在很短的时间内 击中木块,并留在木块中,(g=10m/s2)
(1) 如果木块不从平板车上掉下来, 子弹的初速度可能多大? (2)如果木块刚好不从车上掉下来,从子弹击中木块开始经 过 3s 小车的位移是多少?
9.如图,光滑水平面上有A、B两辆小车,C球用0.5m 长的细线悬挂在A车的支架上,已 知 mA=mB=1kg,mC=0.5kg。开始时 B 车静止,A车以V0 =4m/s 的速度驶向B车并与其正 碰后粘在一起。若碰撞时间极短且不计空气阻力,g 取 10m/s2 ,求 C 球摆起的最大高度。

物理动量试题及答案

物理动量试题及答案

物理动量试题及答案一、选择题1. 一个物体的动量是其质量和速度的乘积,以下哪个选项正确描述了动量?A. 动量是物体的惯性量度B. 动量是物体的能量量度C. 动量是物体的角动量量度D. 动量是物体的加速度量度答案:A2. 根据动量守恒定律,以下哪个选项描述了两个物体碰撞后的状态?A. 两个物体的总动量保持不变B. 两个物体的总动能保持不变C. 两个物体的总质量保持不变D. 两个物体的速度方向相反答案:A二、填空题1. 动量的定义是物体的________和________的乘积。

答案:质量;速度2. 在没有外力作用的情况下,一个系统的总动量________。

答案:守恒三、计算题1. 一个质量为2kg的物体以10m/s的速度向东运动,求其动量的大小和方向。

答案:动量的大小为20kg·m/s,方向向东。

2. 两个物体分别以3m/s和5m/s的速度向北运动,它们的质量分别为1kg和2kg,求它们的总动量。

答案:总动量为7kg·m/s,方向向北。

四、简答题1. 描述动量守恒定律在现实生活中的一个应用。

答案:在冰上滑行的运动员在旋转时,如果他们将手臂向内收缩,他们的旋转速度会增加。

这是因为手臂收缩减少了系统的总动量,而根据动量守恒定律,旋转速度必须增加以保持总动量不变。

2. 解释为什么在碰撞中,如果两个物体的质量相同,它们交换速度后,总动量仍然守恒。

答案:在碰撞中,两个物体的质量相同意味着它们的动量大小相等但方向相反。

即使它们交换了速度,动量的矢量和仍然保持不变,因为每个物体的动量变化量大小相等且方向相反,从而总动量保持守恒。

动量计算题

动量计算题

1、一个质量为2kg的物体,以5m/s的速度运动,其动量为多少?
A. 10kg·m/s(答案)
B. 25kg·m/s
C. 5kg·m/s
D. 2kg·m/s
2、两个物体发生完全非弹性碰撞,碰撞前后动量的变化是?
A. 动量守恒(答案)
B. 动量增加
C. 动量减少
D. 动量变为零
3、一个物体受到冲量作用后,其动量会?
A. 增加
B. 减少
C. 不变
D. 发生变化(答案)
4、一个质量为m的物体,以速度v运动,与另一个静止的质量为2m的物体发生完全弹性碰撞,碰撞后原物体的速度是多少?
A. v/3
B. -v/3(答案)
C. 2v/3
D. -2v/3
5、一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动,其动量保持不变的原因是?
A. 没有受到力的作用
B. 合外力为零(答案)
C. 速度保持不变
D. 质量保持不变
6、两个物体在光滑水平面上发生碰撞,碰撞前后系统的总动量?
A. 增加
B. 减少
C. 保持不变(答案)
D. 无法确定
7、一个物体从静止开始下落,下落过程中受到的空气阻力忽略不计,其动量的变化与下落时间的关系是?
A. 成正比(答案)
B. 成反比
C. 无关
D. 无法确定
8、一个质量为m的物体,以速度v做匀速直线运动,其动能为Ek,动量为p,则下列关系正确的是?
A. Ek = p2 / (2m)(答案)
B. Ek = p / (2m)
C. Ek = 2m / p
D. Ek = p / m。

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______。

动量大题经典题型及解析

动量大题经典题型及解析

动量大题经典题型及解析一、碰撞类问题1. 题目- 质量为m_1 = 1kg的小球以v_1 = 4m/s的速度与质量为m_2 = 2kg静止的小球发生正碰。

碰撞后m_1的速度为v_1' = 1m/s,方向与原来相同。

求碰撞后m_2的速度v_2'。

- 根据动量守恒定律m_1v_1=m_1v_1'+m_2v_2'。

- 已知m_1 = 1kg,v_1 = 4m/s,m_2 = 2kg,v_1' = 1m/s。

- 将数值代入动量守恒定律公式可得:1×4 = 1×1+2× v_2'。

- 即4 = 1 + 2v_2',移项可得2v_2'=4 - 1=3,解得v_2'=(3)/(2)m/s = 1.5m/s。

2. 题目- 两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,B球在前,A球在后,m_A = 1kg,m_B= 2kg,v_A = 6m/s,v_B = 3m/s。

当A球与B球发生碰撞后,A、B两球的速度可能是()- A. v_A' = 4m/s,v_B' = 4m/s- B. v_A' = 2m/s,v_B' = 5m/s- C. v_A'=-4m/s,v_B' = 6m/s- D. v_A' = 7m/s,v_B' = 2.5m/s- 首先根据动量守恒定律m_Av_A+m_Bv_B=m_Av_A'+m_Bv_B'。

- 代入数据可得1×6+2×3 = 1× v_A'+2× v_B',即12=v_A'+2v_B'。

- 然后根据碰撞的合理性,碰撞后系统的总动能不增加,碰撞前总动能E_k0=(1)/(2)m_Av_A^2+(1)/(2)m_Bv_B^2=(1)/(2)×1×6^2+(1)/(2)×2×3^2=27J。

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动量典型计算题1、质量m 1=10g 的小球在光滑的水平桌面上以v 1=30cm/s 的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球.第二个小球的质量为m 2=50g ,速率v 2=10cm/s .碰撞后,小球m 2恰好停止.那么,碰撞后小球m 1的速度是多大,方向如何?2、(6分)质量为M 的小车,如图所示,上面站着一个质量为m 的人,以v 0的速度在光滑的水平面上前进。

现在人用相对于地面速度大小为u 水平向后跳出。

求:人跳出后车的速度?3、炮弹在水平飞行时,其动能为E k0=800J ,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为E k1=625J ,求另一块的动能E k24、一个质量M =1kg 的鸟在空中v 0=6m/s 沿水平方向飞行,离地面高度h =20m ,忽被一颗质量m =20g 沿水平方向同向飞来的子弹击中,子弹速度v =300m/s ,击中后子弹留在鸟体内,鸟立即死去,g =10m/s 2.求:(1)鸟被击中后的速度为多少?(2)鸟落地处离被击中处的水平距离.5、图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B 相连,B 静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。

另一质量与B 相同滑块A ,从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行,当A 滑过距离1l 时,与B 相碰,碰撞时间极短,碰后A 、B 紧贴在一起运动,但互不粘连。

已知最后A 恰好返回出发点P 并停止。

滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为 ,运动过程中弹簧最大形变量为2l ,求A 从P 出发时的初速度0v 。

6、质量为1kg 的物体在倾角30º为的光滑斜面顶端由静止释放,斜面高5m ,求物体从斜面顶端滑到物体的动量变化底端过程中重力的冲量为多少?物体的动量变化为多少?7、质量为M 的火箭以速度v 0飞行在太空中,现在突然向后喷出一份质量为Δm 的气体,喷出的气体相对于火箭的速度是v ,喷气后火箭的速度是多少?8、(12分)跳起摸高是中学生进行的一项体育活动,某同学身高1.80 m ,质量65 kg ,站立举手达到2.20 m.此同学用力蹬地,经0.45 s 竖直离地跳起,设他蹬地的力的大小恒定为 1060 N ,计算他跳起可摸到的高度.(g =10 m/s 2)9、如图所示,光滑水平面上,质量为2m 的小球B 连接着轻质弹簧,处于静止;质量为m 的小球A 以初速度v 0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B 运动,过一段时间,A 与弹簧分离,设小球A 、B 与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内。

求当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能E .10、如图所示,质量m A 为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为0.24,木板右端放着质量m B 为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12N·s 的瞬时冲量作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E KA 为8.0J ,小物块的动能E KB 为0.50J ,重力加速度取10m/s 2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度υ0;(2)木板的长度L . m2m A B v 011、在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速v0水平射入木块,且陷入木块的最大深度为d 。

设冲击过程中木块的运动位移为s ,子弹所受阻力恒定。

试证明:s<d 。

12、在核反应堆里,用石墨作减速剂,使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。

假设中子与碳核发生的是弹性正碰,且碰撞前碳核是静止的。

已知碳核的质量近似为中子质量的12倍,中子原来的动能为E 0,试求:经过一次碰撞后中子的能量变为多少?13、如图所示,ABC 是光滑轨道,其中BC 部分是半径为R 的竖直放置的半圆.一质量为M 的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为m 的子弹射中,并滞留在木块中.若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C ,已知木块对C 点的压力大小为(M+m)g ,求:子弹射入木块前瞬间速度的大小.14、如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=4Kg 的平板小车,车上的质量为m=1.96Kg 的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ=0.2,木块距小车左端1.5m ,车与木块一起以V=0.4m/s 的速度向右行驶。

一颗质量m 0=0.04Kg 的子弹水平飞来,在很短的时间内击中木块,并留在木块中,(g=10m/s 2)(1)如果木块不从平板车上掉下来,子弹的初速度可能多大?(2)如果木块刚好不从车上掉下来,从子弹击中木块开始经过3s 小车的位移是多少?参考答案:1、【分析】取相互作用的两个小球为研究的系统。

由于桌面光滑,在水平方向上系统不受外力.在竖直方向上,系统受重力和桌面的弹力,其合力为零.故两球碰撞的过程动量守恒.【解】设向右的方向为正方向据动量守恒定律有:22112211v m v m v m v m '+'=+ 代入数据解得v '1=-20cm/s.即碰撞后球m 1的速度大小为20cm/s ,方向向左.2、解:取向右为正方向,对人和车组成的系统动量守恒:(m+M)V 0=-mu+MV 3分所以:V=Mmu V M m ++0)( 2分 方向水平向右 1分3、【错解】设炮弹的总质量为m ,爆炸前后动量守恒,由动量守恒定律:P=P 1+P 2 ① 由动能和动量的关系有:k mE p 2= ②由①②得:+=2/221k k mE mE 2/22k mE 整理并代入数据得:E k =225J 。

【错解原因】主要是只考虑到爆炸后两块的速度同向,而没有考虑到方向相反的情况,因而漏掉一解。

实际上,动能为625J 的一块的速度与炸裂前炮弹运动速度也可能相反。

【正确解答】以炮弹爆炸前的方向为正方向,并考虑到动能为625J 的一块的速度可能为正.可能为负,由动量守恒定律: P =P 1+P 2 ① 由动能和动量的关系有:k mE p 2=② 由①②得:+±=2/221k k mE mE 2/22k mE整理并代入数据解得:E k2=225J 或4225J 。

(正确答案是另一块的动能为225J 或4225J )。

【评析】从上面的结果看,炮弹炸裂后的总动能为(625+225)J=850J 或(625+4225)J=4850J 。

比炸裂前的总动能大,这是因为在爆炸过程中,化学能转化为机械能的缘故。

4、【分析】子弹击中鸟的过程,水平方向动量守恒,接着两者一起作平抛运动。

解:把子弹和鸟作为一个系统,水平方向动量守恒.设击中后的共同速度为u ,取v 0的方向为正方向,则由:Mv 0+mv =(m +M)u ,得:m/s=11.8m/s 击中后,鸟带着子弹作平抛运动。

由221gt h =得运动时间为:102022⨯==g h t s=2s 故鸟落地处离击中处水平距离为:S =ut =11.8×2m =23.6m .5、解.令A 、B 质量皆为m ,A 刚接触B 时速度为1v (碰前),由功能关系,有 121202121mgl mv mv μ=- ① A 、B 碰撞过程中动量守恒,令碰后A 、B 共同运动的速度为.2v 有:212mv mv = ② 碰后A 、B 先一起向左运动,接着A 、B 一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A 、B 的共同速度为3v ,在这过程中,弹簧势能始末两态都为零,利用功能关系,有:)2()2()2(21)2(2122322l g m v m v m μ=- ③ 33010201300102061--⨯+⨯⨯+⨯=++=m M mv Mv u此后A 、B 开始分离,A 单独向右滑到P 点停下,由功能关系有 12321mgl mv μ= ④由以上各式,解得 )1610(210l l g v +=μ6、解:物体受重力mg 和支持力F 的作用。

设物体到达斜面底端的速度为v. 对物体由动能定理:221mv mgh = ① 由动量定理:ο30sin mv mgt I == ② 由①②得:I = 5 Ns物体的动量变化:=-=∆0mv p 10kgm/s 方向沿斜面方向。

7、考查知识点:反冲原理 相对速度解:根据动量守恒定律: (M+m) v 0 = Δm( v 0-v)+MV所以: V= (M v0 +Δm v)/M8.设人离地时获得速度为v ,据动量定理有:(F -mg )t =mv .由竖直上抛运动公式得:h =v 2/2g ,由上述两式解得:h =0.4 m, 所以该同学摸高为H =2.2+0.4=2.6 m .9、解:当A 球与弹簧接触以后,在弹力作用下减速运动,而B 球在弹力作用下加速运动,弹簧势能增加,当A 、B 速度相同时,弹簧的势能最大.设A 、B 的共同速度为v ,弹簧的最大势能为E ,则:A 、B 系统动量守恒,有v m m mv )2(0+=由机械能守恒:E v m m mv ++=220)2(2121 联立两式得 2031mv E = 10、【解析】(1)在瞬时冲量的作用时,木板A 受水平面和小物块B 的摩擦力的冲量均可以忽略.取水平向右为正方向,对A 由动量定理,有:I = m A υ0代入数据得:υ0 = 3.0m/s(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力大小分别为F fAB 、F fBA 、F fCA ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 的速度为υA ,B 的速度为υB .A 、B 对C 位移为s A 、s B .对A 由动量定理有:—(F fBA +F fCA )t = m A υA -m A υ0对B 由动理定理有:F fAB t = m B υB其中由牛顿第三定律可得F fBA = F fAB ,另F fCA = μ(m A +m B )g对A 由动能定理有:—(F fBA +F fCA )s A = 1/2m A υ2A -1/2m A υ20对B 由动能定理有:F fA Bf s B = 1/2m B υ2B根据动量与动能之间的关系有: m A υA = KA A E m 2,m B υB = KBB E m 2木板A 的长度即B 相对A 滑动距离的大小,故L = s A -s B ,代入放数据由以上各式可得L = 0.50m .11、解:如图所示, m 冲击M 的过程,m 、M 组成的系统水平方向不受外力,动量守恒 0()mv m M v =+设子弹所受阻力的大小为F ,由动能定理得: 对M :2102Fs Mv =- (3分) 对m :22011()22F s d mv mv -+=- 联立上式解得:m s d M m =+ 因1,m M m <+所以s<d. 12、解:弹性正碰遵循动量守恒和能量守恒两个规律。

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