高中物理动量守恒(经典)
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动量定理.动量守恒
【重要知识点】 1.弹性碰撞
特点:系统动量守恒,机械能守恒.
设质量m 1的物体以速度v 0与质量为m 2的在水平面上静止的物体发生弹性正碰,则有动量守恒:221101v m v m v m += 碰撞前后动能不变:2
22
212111210
121
v m
v m v m += 所以01
2
12
1v v m m m m +-=
0222
11v v m m m +=
(注:在同一水平面上发生弹性正碰,机械能守恒即为动能守恒) [讨论]
①当m l =m 2时,v 1=0,v 2=v 0(速度互换) ②当m l <
⑤当m l >>m 2时,v 1≈v,v 2≈2v 0 (同向运动)、 2.非弹性碰撞
特点:部分机械能转化成物体的内能,系统损失了机械能两物体仍能分离.动量守恒 用公式表示为:m 1v 1+m 2v 2= m 1v 1′+m 2v 2′
机械能的损失:)()(2
222
12112
12
222
12
112
1'+'-+=∆v m v m v m v m E
3.完全非弹性碰撞
特点:碰撞后两物体粘在一起运动,此时动能损失最大,而动量守恒. 用公式表示为: m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v
动能损失:22121
2
22212
1121)()(v m m v m v m
E k +-+=∆
【训练题】
1.竖直上抛一质量为m 的小球,经t 秒小球重新回到抛出点,若取向上为正方向,那么小球的动量变化为 [ ]
A. -mgt
B.mgt
C.0
D.-1/2mgt
2.质量为m 的物体做竖直上抛运动,从开始抛出到落回抛出点用时间为t ,空气阻力大小恒为f 。规定向下为正方向,在这过程中物体动量的变化量为 [ ]
A .(mg+f)t
B .mgt
C .(mg-f)t
D .以上结果全不对 3.质量为m 的物体,在受到与运动方向一致的外力F 的作用下,经过时间t 后物体的动量由mv1增大到mv2,若力和作用时间改为,都由mv1开始,下面说法中正确的是 [ ] A .在力2F 作用下,经过2t 时间,动量增到4mv2 B .在力2F 作用下,经过2t 时间,动量增到4mv1 C .在力F 作用下,经过2t 时间,动量增到2mv2-mv1 D .在力F 作用下,经过2t 时间,动量增到2mv2
4.一质量为m 的小球,从高为H 的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起。设碰撞时间为t 并为定值,则在碰撞过程中,小球对地面的平均冲力与跳起高度的关系是 [ ]
A.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越大
B.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越小
C.平均冲力的大小与跳起的最大高度h无关
D.若跳起的最大高度h一定,则平均冲力与小球质量正比
5. 甲、乙两球在水平光滑轨道上沿同一直线同向运动,已知它们的动量分别为P甲=5kg·m/s P乙=7kg·m/s, 甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙的动量变为10 kg·m/s,则两球的质量m甲与m乙的关系可能是
A.m乙=m甲
B.m乙=2m甲
C.m乙=4m甲
D.m乙=6m甲
6.如图2所示,固定斜面上除AB段粗糙外,其余部分是光滑的,物块与AB段间的动摩擦因数处处相同。当物块从斜面顶端滑下后,经过A点的速度与经过C点的速度相等,且AB=BC。已知物块通过AB段和BC段所用时间分别是t1和t2,动量变化量分别是Δp1和Δp2,则 [ ] A.t1=t2,Δp1=Δp2 B.t1>t2,Δp1=Δp2
C.t1>t2,Δp1<Δp2 D.t1=t2,Δp1=-Δp2
7.匀速向东行驶的小车上有两球分别向东、向西同时抛出,抛出时两球的动量大小相等,则[ ]
A.球抛出后,小车的速度不变B.球抛出后,小车的速度增加
C.球抛出后,小车的速度减小
D.向西抛出之球的动量变化比向东抛出之球的动量变化大
8.水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则 [ ]
A.在相等的时间间隔内动量的变化相同
B.在任何时间内,动量变化的方向都是竖直方向
C.在任何对间内,动量对时间的变化率恒定
D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零
9.如图3所示、质量为m的小球以速度v0水平抛出,恰好与倾角为30°的斜面垂直碰撞,其弹回的速度大小与抛出时相等,则小球与斜面碰撞中受到的冲量大小是(设小球与斜面做用时间很短) [ ]
A.3mv0
B.2mv0
C.mv0
D.2mv0
10.某地强风的风速是20m/s,空气的密度是ρ=1.3kg/m3。一风力发电机的有效受风面积为S=20m2,如果风通过风力发电机后风速减为12m/s,且该风力发电机的效率为η=80%,则该风力发电机的电功率多大?
11.如图11所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止,A、B 两木块同时以方向水平向右的初速度V0和2V0在木板上滑动,木板足够长, A、B始终未滑离木板。求:
(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移;(2)木块A在整个过程中的最小速度。
V0 2V0
A B
C
图11