第四节 动量守恒定律的应用练习题

第四节  动量守恒定律的应用练习题
第四节  动量守恒定律的应用练习题

第四节 动量守恒定律的应用练习题

例1、如图8-16所示,A 、B 、C 三木块的质量分别为m A =0.5kg ,m B =0.3kg ,

m C =0.2kg ,A 和B 紧靠着放在光滑的水平面上,C 以v 0=25m/s 的水平初速度沿A 的上表面滑行到B 的上表面,由于摩擦最终与B 木块的共同速度为8m/s ,求C 刚脱离A 时,A 的速度和C 的速度。

例2、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车质量之和M=30 kg ,乙和他的冰车质量之和也是M=30kg ,游戏时甲推着一个质量m=15kg 和箱子以大小为v 0=2m/s 的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面而来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住,若不计冰面摩擦,求甲至少要以多大速度(相对地)将箱子推出,才能避免与乙相撞?

练习1、甲、乙两人质量均为M ,甲推一个质量为m 的木箱,甲、乙都在水平光滑冰面上以速度v 0相向运动,甲将木箱推给乙,乙接住木箱后又推给甲,连续n 次后甲接到木箱,这时甲和木箱的速度为零,则这时乙的速度为( ) A .速度大小为0nv M m ,方向与甲的初速度方向相同;

B .速度大小为

n

v m M m

0?+,方向与乙的初速度方向相同; C .速度大小为0v M

m ,方向与甲的初速度方向相同;

D .速度为零。

练习2、两只总质量分别为m 1=500kg 和m 2=1000kg 小船平行逆向航行,航线邻近,当它们首尾相齐时,由每一只船上各投质量m=50kg 的麻袋到对面一只船上去,结果载重较小的一只停了下来,另一只船则以v=8.5m/s 的速度向原原航行,问在交换麻袋前两只船的速率为多少?(水的阻力不计)

练习3、三个相同的木块A 、B 、C ,从同一水平线上自由下落,其中A 在开始下落的瞬间,被水平飞行的子弹击中,木块B 在下落到一半高度时才被水平飞行的子弹击中,若子弹均留在木块内,以t A 、t B 、t C 分别表示三个木块下落的时间,则它们间的关系是( ) A .t A >t B >t C ; B .t A =t C <t B ; C .t A <t B <t C ; D .t A =t B <t C 。

图8-16

例3、质量分别为m 1、m 2以速度为v 1、v 2沿同一直线运动的物体,求发生弹性碰撞后,m 1、m 2以速度是多大?并讨论其结果。

例4、如图8-17所示,两根长均为L 的细绳,悬挂两个质量相等的小球,

静止进两球恰好接触,现将A 球拉到细线水平位置后静止释放,当A 球在最低点与B 点相碰,B 球被碰后可能升高的高度为( ) A .L ; B .L/2; C .L/3; D .L/5。

练习4、一个质量为M 的木块静止在光滑的水平面上,一质量为m 的子弹以速度v 0水平射入木块,并停留在木块中,求这一过程中损失的机械能。

练习5、如图8-18所示,一轻质弹簧两端连着物体A 和B ,放在光

滑的水平面上,物体A 被水平速度为v 0的子弹击中,子弹嵌在其

中,已知A 的质量是B 的质量的3/4,子弹的质量是B 的质量的

1/4。求:

⑴A 物体获得的最大速度;

⑵弹簧压缩量最大时B 物体的速度。

图8-17

图8-18

例5、质量相等的A 、B 两球在光滑的水平面上沿同一直线,同一方向运动,A 球的动量是7kg·m/s ,B 球的动量是5kg·m/s ,A 追上B 并且发生碰撞,则碰后A 、B 两球动量的可能值是( )

A .P A ′=6kg·m/s ,P

B ′=6kg·m/s ; B .P A ′=3kg·m/s ,P B ′=9kg·m/s ;

C .P A ′=-2kg·m/s ,P B ′=14kg·m/s ;

D .P A ′=6.5kg·m/s ,P B ′=5.5kg·m/s 。

练习6、如图8-19所示,光滑水平面上有大于相同的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2︰5; B .左方是A 球,碰撞后,A 、B 两球速度大小之比为1︰10;

C .右方是A 球,碰撞后,A 、B 两球速度大小之比为2︰5;

D .右方是A 球,碰撞后,A 、B 两球速度大小之比为1︰10。

例6、一导弹离地面的高度为h ,正在水平飞行,在某一时刻的速度为v 时,突然爆炸成质量相同的A 、B 两块,A 、B 同时落地,两落地点相距g h v /24,两落地点在同一水平面且与爆炸前速度在同一竖直平面内,不计空气阻力,则爆炸后A 、B 两块的速度分别是多少?

练习7、从高处自由下落一个质量为m 的物体,当物体下落h 高度时突然炸裂成两块,其中质量为m 1的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置。求刚炸裂时另一块的速度v 2。

图8-19

例7、一个连同装备总质量为M =100kg 的宇航员,在距离飞船s =45m 处与飞船处于相对静止状态,宇航员背着装有质量为m 0=0.5kg 氧气的贮气筒,筒有个可以使氧气以v =50m/s 的速度喷出嘴,宇航员必须向着返回飞船的相反方向喷出氧气,才能回到飞船,同时又必须保留一部分氧气供途中呼吸用,宇航员的耗氧率为Q =2.5×10-4kg/s ,不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响。则⑴瞬时喷出多少氧气,宇航员才能安全返回飞船?⑵为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧气?返回时间又是多少?

例8、有光滑圆弧轨道的小车总质量为M ,静止在水平地面上,轨道足够长,下端水平,有一质量为m 的小球以水平初速度v 0滚上小车,如图8-20所示,求:

⑴小球沿圆形轨道上升的最大高度h ; ⑵小球又滚回来和M 分离时两者的速度。

练习8、如图8-21所示,一平台高1.8m ,质量为1.0kg 的B 物体静

放在平台的右边缘,另有一质量为3.0kg 的A 物体,从相距B 物

1.0m 的地方以6.0m/s 的初速度滑向B 物,A 、B 相碰后平抛出去,测得A 、B 的落点距O 点分别为

2.0m 和

3.0m (忽略A 、B 大小,

取g =10m/s 2)

求:⑴B 物冲出桌面边缘时的速度: ⑵A 物与桌面间的动摩擦因素。

练习9、质量分别为3m 和m 的两个物体,用一根细绳相连,中间夹着一

根被压缩的轻弹簧,在水平光滑地面上以速度v 0匀速运动,某时刻剪断

细绳,质量为m 的物体离开弹簧时速度为v =2v 0,,如图8-22所示,求:

⑴弹簧在这个过程中做了多少功; ⑵3m 和m 之间转换的动能是多少?

8-20 图8-22 m

3m

练习10、如图8-23所示,质量为M 的木块固定不动,质量为m 的子弹射入时陷入木块的深度为d 0;若子弹与木块的作用力不变,子弹射入木

块时的速度不变,求当木块静放在光滑水平地面上时,子弹陷于木块的

深度d 。

练习11、如图8-24所示,一辆质量是m =2kg 的平板车左端放有质量M

=3kg 的小滑块,滑块与平板车之间的摩擦因数μ=0.4,开始时平板车和滑块共同以v 0=2m/s 的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,假设碰撞时间极短,且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以致滑块不会滑到平板车右端(g =10m/s 2)。求:⑴平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离;⑵平板车第二次与墙壁碰撞前的瞬间速度v ;⑶为使滑块始终不会滑到平板车的右端,平板车至少多长?

练习12、如图6-39所示,质量为M ,半径为R 的半圆光滑槽静放在水平地

面上,地面光滑。一质量为m 的小滑块从槽的右边缘释放,试求:

⑴槽的最大速度;⑵证明小滑块可滑到槽的左边缘B 点。

练习13、如图8-25所示,质量为m 2的“┗”形物体,静止在光滑的水平面上,物体的AB 部分是半径为R 的四分之一光滑圆弧,BC 部分是水平面,将质量为m 1的小滑块从物体的A 点静止释放,沿圆弧面滑下并最终停在物体的水平部分BC 之间的D 点,则( ) A .滑块m 1从A 滑到B 的过程,物体与滑块组成的系统动量守恒,

机械能守恒;

B .滑块滑到B 点时,速度大小等于gR 2;

C .滑块从B 运动到

D 的过程,系统的动量和机械能都不守恒; D .滑块到D 点时,物体的速度等于零。

8-23 图8-24

8-24 图8-25

A

2动量守恒定律的应用-四种模型

例2.如图所示,一根质量不计、长为1m,能承受最大拉力为14N的绳子,一端固定在天花板上,另一端系一质量为1kg的小球,整个装置处于静止状态,一颗质量为10g、水平速度为500m/s的子弹水平击穿小球后刚好将将绳子拉断,求子弹此时的速度为多少(g取10m/s2) 练2、一颗质量为m,速度为v0的子弹竖直向上射穿质量为M的木块后继续上升,子弹从射穿木块到再回到原木块处所经过的时间为T,那么当子弹射出木块后,木块上升的最大高度为多少 例3.如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg、m C=2 kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C发生碰撞.求A与C碰撞后瞬间A的速度大小. 练3.质量为M的滑块静止在光滑的水平面上,滑块的光滑弧面底部与水平面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块冲来,设小球不能越过滑块,求:小球到达最高点时的速度和小球达到的最大高度。 例4.如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0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,求从A开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中, (1)整个系统损失的机械能; (2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.

练4.如图所示,光滑水平面上有A 、B 、C 三个物块,其质量分别为m A =2.0 kg ,m B =m C =1.0 kg ,现用一轻弹簧将A 、B 两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A 、B 两物块靠近,此过程外力做功108 J(弹簧仍处于弹性限度范围内),然后同时释放,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C 恰好以4 m/s 的速度迎面与B 发生碰撞并瞬时粘连.求: (1)弹簧刚好恢复原长时(B 与C 碰撞前),A 和B 物块速度的大小; (2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能. 1.静止在光滑水平地面上的平板小车C ,质量为m C =3kg ,物体A 、B 的质量为m A =m B =1kg ,分别以v A =4m/s 和v B =2m/s 的速度大小,从小车的两端相向地滑到车上.若它们在车上滑动时始终没有相碰,A 、B 两物体与车的动摩擦因数均为μ=.求: (1)小车的最终的速度; (2)小车至少多长(物体A 、B 的大小可以忽略). 2.如图,水平轨道AB 与半径为R=1.0 m 的竖直半圆形光滑轨道BC 相切于B 点.可视为质点的a 、b 两个小滑块质量m a =2m b =2 kg ,原来静止于水平轨道A 处,AB 长为L=3.2m ,两滑块在足够大的内力作用下突然分开,已知a 、b 两滑块分别沿AB 轨道向左右运动,v a = 4.5m/s ,b 滑块与水平面间动摩擦因数5.0=μ,g 取10m/s 2.则 (1)小滑块b 经过圆形轨道的B 点时对轨道的压力. (2)通过计算说明小滑块b 能否到达圆形轨道的最高点C . 附加题:如图,两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上,质量均为 的右端固定一轻质弹簧,左端A 与弹簧的自由端B 相距L .物体P 置 于P 1的最右端,质量为2m 且可看作质点.P 1与P 以共同速度v 0向 右运动,与静止的P 2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P 1与P 2粘连在一起.P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点(弹簧始终在弹性限度内).P 与P 2之间的动摩擦因数为μ.求: (1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2; (2)此过程中弹簧的最大压缩量x 和相应的弹性势能E p . O C B a b A B v A v B C

高中物理动量定理动量守恒定律习题带答案

动 量 早 测 一、单项选择题。 1.光滑的水平地面上放着一个木块.一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中,带动木块一起向前滑行一段距离,在这个过程中,子弹和木块组成的系统 A .动量和能量都守恒 B 。动量和能量都不守恒 C .动量守恒,能量不守恒 D 。动量不守恒,能量守恒 2.如图所示,一个质量为0.18kg 的垒球,以25m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s ,设球棒与垒球的作用时间 为0.01s 。下列说法正确的是 A.球棒对垒球的平均作用力大小为360N B.球棒对垒球的平均作用力大小为720N C.球棒对垒球的平均作用力大小为1260N D.无法判断 3.质量为1kg 的物体在距离地面5m 高处,由静止开始自由落下,正落在以5m/s 速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中,车与砂的总质量为4kg ,当物体与小车相对静止后,小车的速度为 A .4m/s B .5m/s C .6m/s D .3m/s 4.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这是为了 A .减小冲量 B .减小动量的变化量 C .增长和地面的冲击时间,从而减小冲力 D .增大人对地的压强,起到安全作用 5.如图1-1-4所示,在光滑水平面上质量分别为m A =2 kg 、m B =4 kg ,速率分别为v A =5 m/s 、v B =2 m/s 的A 、B 两小球沿同一直线相向运动( ) A .它们碰撞前的总动量是18 kg · m/s ,方向水平向右 B .它们碰撞后的总动量是18 kg · m/s ,方向水平向左 C .它们碰撞前的总动量是2 kg · m/s ,方向水平向右 D .它们碰撞后的总动量是2 kg · m/s ,方向水平向左 二、双项选择题 6.质量为m 的小球A ,在光滑的水平面上以速度v 0与质量为2m 的静止小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的速率变为原来的1/3,那么碰后B 球的可能值是 A .031 v B .032v C . 034v D .03 5v 7、下列说法正确的是[ ] A .动量的方向与受力方向相同 B .动量的方向与冲量的方向相同 C .动量的增量的方向与受力方向相同 D .动量变化率的方向与受力方向相同 8、如图1-3-11示,光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点,M P >M Q ,Q 与轻质弹簧相连.设Q 静止,P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞,一段时间后P 与弹簧分离.在这 左右

第2讲动量守恒定律及应用讲义

第2讲动量守恒定律及应用 M曲却自检晦勢硼映.黴卿识.对点练o 嗨津——见学生用书P094 知识梳理畫浸義材弄实基稍 微知识1动量守恒定律 1.内容:如果系统不受外力,或者所受外力的合力为零,这个系统的总动量保持—不变。 2.常用的四种表达形式 (1)p= p;即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量P’大小相等,方向 相同。 ⑵p= p‘—p= 0,即系统总动量的增量为零。 ⑶ 山=-Ap2,即相互作用的系统内的两部分物体,其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量。 (4)m i v i + m2v2= m皿;+ m?v ;,即相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线 上时,作用前总动量与作用后总动量相等。 3.常见的几种守恒形式及成立条件 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零。 (2)近似守恒:系统所受外力虽不为零,但内力远大于外力。 (3)分动量守恒:系统所受外力虽不为零,但在某方向上合力为零,系统在该方向上动量守恒。 微知识2碰撞 1.碰撞现象:两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。 2.碰撞特征 (1)作用时间短。 (2)作用力变化快。 (3)内力远大于外力。 (4)满足动量守恒。

3.碰撞的分类及特点 (1)弹性碰撞:动量守恒,机械能守恒。 (2)非弹性碰撞:动量守恒,机械能不守恒。 (3)完全非弹性碰撞:动量守恒,机械能损失最多。 微知识3爆炸现象 爆炸过程中内力远大于外力,爆炸的各部分组成的系统总动量守恒微知识4反冲运动 1.物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动的现象。 2.反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。 基础诊断思维辨析对点微练 一、思维辨析(判断正误,正确的画“/”,错误的画“X”。) 1 .动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度。(“) 2.质量相等的两个物体发生碰撞时,一定交换速度。(X ) 3.系统的总动量不变是指系统总动量的大小保持不变。(X ) 4.系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。(X ) 二、对点微练 1.(动量守恒条件)(多选)如图所示,在光滑水平面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接,A 靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力 0 A B F,则下列说法中正确的是() ^777777777777777777777777777777. A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒 B.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒 C .木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒

高考物理练习题库28(动量守恒定律的应用)

高考物理练习题库28(动量守恒定律的应用) 1.相向运动的A 、B 两辆小车相撞后,一同沿A 原来的方向前进,这是由于( ).【0.5】 (A)A 车的质量一定大于B 车的质量 (B)A 车的速度一定大于B 车的速度 (C)A 车的动量一定大于B 车的动量 (D)A 车的动能一定大于B 车的动能量 答案:C 2.一个静止的质量为m 的不稳定原子核,当它完成一次α衰变.以速度v 发射出一个质量为m α的α粒子后,其剩余部分的速度等于( ).【0.5】 (A)v m m α- (B)-v (C)v m -m m αα (D)v m -m m α α- 答案:D 3.在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是( ).【1】 (A)作用后的总机械能比作用前小,但总动量守恒 (B)作用前后总动量均为零,但总动能守恒 (C)作用前后总动能为零,而总动量不为零 (D)作用前后总动景守恒,而系统内各物体的动量增量的总和不为零 答案:AB 4.在光滑的水平面上有两个质量均为m 的小球A 和B,B 球静止,A 球以速度v 和B 球发生碰撞,碰后两球交换速度.则A 、B 球动量的改变量Δp A 、Δp B 和A 、B 系统的总动量的改变Δp 为( ).【1】 (A)△p A =mv,△p B =-mv,△p=2mv (B)△p A ,△p B =-mv,Δp=0 (C)Δp A =0,Δp B =mv,Δp=mv (D)△p A =-mv,Δp B =mv,Δp=0 答案:D 5.向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a 、b 两块,若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向,则( ).【1】 (A)b 的速度方向一定与原来速度方向相同 (B)在炸裂过程中,a 、b 受到的爆炸力的冲量一定相同 (C)从炸裂到落地这段时间里,a 飞行的水平距离一定比b 的大 (D)a 、b 一定同时到达水平地面 答案:D 6.大小相同质量不等的A 、B 两球,在光滑水平面上作直线运动,发生正碰撞后分开.已知碰撞前A 的动量p A =20㎏·m/s,B 的动量p B =-30㎏·m/s,碰撞后A 的动量p A =-4㎏·m/s,则:【2】 (1)碰撞后B 的动量p B =_____㎏·m/s. (2)碰撞过程中A 受到的冲量=______N·s. (3)若碰撞时间为0.01s,则B 受到的平均冲力大小为_____N. 答案:(1)-6(2)-24(3)2400 7在光滑的水平面上有A 、B 两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为p A =5㎏·m/s,p B =7㎏·m/s,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球的动量增量Δp A 、Δp B 可能是( ).【2】 (A)Δp A =3㎏·m/s,Δp B =3㎏·m/s (B)Δp A =-3㎏·m/s,Δp B =3㎏·m/s

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析

高中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.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m 的物块B ,B 的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B 平衡时,弹簧的压缩量为x 0,O 点为弹簧的原长位置.在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A ,距物块B 为3x 0,现让A 从静止开始沿斜面下滑,A 与B 相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到O 点(A 、B 均视为质点),重力加速度为g .求: (1)A 、B 相碰后瞬间的共同速度的大小; (2)A 、B 相碰前弹簧具有的弹性势能; (3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R =x 0的半圆轨道PQ ,圆弧轨道与斜面相切 于最高点P ,现让物块A 以初速度v 从P 点沿斜面下滑,与B 碰后返回到P 点还具有向上的速度,则v 至少为多大时物块A 能沿圆弧轨道运动到Q 点.(计算结果可用根式表示) 【答案】20132v gx =01 4 P E mgx =0(2043)v gx =+【解析】 试题分析:(1)A 与B 球碰撞前后,A 球的速度分别是v 1和v 2,因A 球滑下过程中,机械能守恒,有: mg (3x 0)sin30°= 1 2 mv 12 解得:103v gx = 又因A 与B 球碰撞过程中,动量守恒,有:mv 1=2mv 2…② 联立①②得:21011 322 v v gx == (2)碰后,A 、B 和弹簧组成的系统在运动过程中,机械能守恒. 则有:E P + 1 2 ?2mv 22=0+2mg?x 0sin30° 解得:E P =2mg?x 0sin30°? 1 2?2mv 22=mgx 0?34 mgx 0=14mgx 0…③ (3)设物块在最高点C 的速度是v C ,

最新物理动量守恒定律练习题20篇

最新物理动量守恒定律练习题20篇 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:竖直面内固定的绝缘轨道abc ,由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成,O 点是圆弧段的圆心,Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场,Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ,ef 与Oc 交于c 点,ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场.质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点,质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动,P 、Q 碰撞时间极短,碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回.已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可视为质点,Q 的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g =10 m/s 2.求: (1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ; (2)当β=53°时,物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场,求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1; (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时,要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t 及对应的β值. 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解:(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v ',Q 碰后的速度为2v

§2 动量守恒定律及其应用

§2 动量守恒定律及其应用 教学目标: 1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题. 2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤. 3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题. 教学重点: 动量守恒定律的正确应用;熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤. 教学难点: 应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性. 教学方法: 1.学生通过阅读、对比、讨论,总结出动量守恒定律的解题步骤. 2.学生通过实例分析,结合碰撞、爆炸等问题的特点,明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性. 3.讲练结合,计算机辅助教学 教学过程 一、动量守恒定律 1.动量守恒定律的内容 一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 即:221 12211v m v m v m v m '+'=+ 2.动量守恒定律成立的条件 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。 3.动量守恒定律的表达形式 (1)221 12211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/, (2)Δp 1+Δp 2=0,Δp 1= -Δp 2 和 1221v v m m ??-= 4.动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到1956年人们才首次证明了中

动量守恒定律习题及答案

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.mv 4.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/s B.p A=4kg?m/s,p B=10kg?m/s C.p A=6kg?m/s,p B=8kg?m/s D.p A=7kg?m/s,p B=8kg?m/s 7.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()

高中物理动量守恒定律及其应用

动量守恒定律及其应用 教学目标: 1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题. 2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤. 3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题. 教学重点: 动量守恒定律的正确应用;熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤. 教学难点: 应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性. 教学方法: 1.学生通过阅读、对比、讨论,总结出动量守恒定律的解题步骤. 2.学生通过实例分析,结合碰撞、爆炸等问题的特点,明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性. 3.讲练结合,计算机辅助教学 教学过程 一、动量守恒定律 1.动量守恒定律的内容 一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 即:221 12211v m v m v m v m '+'=+ 2.动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力或者所受外力之和为零; (2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计; (3)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。 (4)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。 3.动量守恒定律的表达形式

(1)221 12211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/, (2)Δp 1+Δp 2=0,Δp 1= -Δp 2 和1 221v v m m ??-= 4.动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(2000年高考综合题23 ②就是根据这一历史事实设计的)。又如人们发现,两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场,把电磁场的动量也考虑进去,总动量就又守恒了。 5.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.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。 (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。 (3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初 动量和末动量的量值或表达式。 注意: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)确定好正方向建立动量守恒方程求解。 二、动量守恒定律的应用 1.碰撞 两个物体在极短时间内发生相互作用,这种情况称为碰撞。由于作用时间极短,一般都满足内力远大于外力,所以可以认 为系统的动量守恒。碰撞又分弹性碰撞、非弹性 碰撞、完全非弹性碰撞三种。 仔细分析一下碰撞的全过程:设光滑水平面上,质量为m 1的物体A 以速度v 1向质量为m 2的静止物体B 运动,B 的左端连有轻弹簧。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

高考物理动量守恒定律的应用技巧(很有用)及练习题

高考物理动量守恒定律的应用技巧(很有用)及练习题 一、高考物理精讲专题动量守恒定律的应用 1.足够长的水平传送带右侧有一段与传送带上表面相切的 1 4 光滑圆弧轨道,质量为M =2kg 的小木盒从离圆弧底端h =0.8m 处由静止释放,滑上传送带后作减速运动,1s 后恰好与传送带保持共速。传送带始终以速度大小v 逆时针运行,木盒与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,木盒与传送带保持相对静止后,先后相隔T =5s ,以v 0=10m/s 的速度在传送带左端向右推出两个完全相同的光滑小球,小球的质量m =1kg .第1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中并与盒保持相对静止,第2个球出发后历时△t =0.5s 与木盒相遇。取g =10m/s 2,求: (1)传送带运动的速度大小v ,以及木盒与第一个小球相碰后瞬间两者共同运动速度大小v 1; (2)第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇; (3)从木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量。 【答案】(1)v =2m/s ;v 1=2m/s (2)t 0=1s (3)24J Q = 【解析】 【详解】 (1)设木盒下滑到弧面底端速度为v ',对木盒从弧面下滑的过程由动能定理得 21 2 Mgh Mv = ' 依题意,木箱滑上传送带后做减速运动,由运动学公式有:v v at ='-' 对箱在带上由牛顿第二定律有:Mg Ma μ= 代入数据联立解得传送带的速度v =2m/s 设第1个球与木盒相遇,根据动量守恒定律得 ()01mv Mv m M v -=+ 代入数据,解得v 1=2m/s (2)设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s ,第1个球经过t 0与木盒相遇,则00 s t v = 设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a ,根据牛顿第二定律有 ()()m M g m M a μ+=+ 得:2 2m/s a g μ==

高中物理动量守恒定律练习题及答案

高中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:竖直面内固定的绝缘轨道abc ,由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成,O 点是圆弧段的圆心,Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场,Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ,ef 与Oc 交于c 点,ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场.质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点,质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动,P 、Q 碰撞时间极短,碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回.已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可视为质点,Q 的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g =10 m/s 2.求: (1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ; (2)当β=53°时,物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场,求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1; (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时,要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t 及对应的β值. 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解:(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v ',Q 碰后的速度为2v 从a 到b ,对P ,由动能定理得:221011111 -22 m gl m v m v μ=- 解得:17m/s v = 碰撞过程中,对P ,Q 系统:由动量守恒定律:111122m v m v m v ' =+ 取向左为正方向,由题意11m/s v =-', 解得:24m/s v =

高中物理动量守恒定律练习题

一、系统、内力和外力┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.系统:相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。 2.内力:系统内部物体间的相互作用力。 3.外力:系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。 [说明] 1.系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。 2.组成系统的各物体之间的力是内力,将系统看作一个整体,系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。 ①[填一填]如图,公路上有三辆车发生了追尾事故,如果把前面两辆车看作一个系统,则前面两辆车之间的撞击力是________,最后一辆车对前面两辆车的撞击力是________(均填“内力”或“外力”)。 答案:内力外力 二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=或m1v1+m2v2=。 3.适用条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4.动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 [注意] 1.系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。

2.动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变,而不是系统内各物体的动量不变。 ②[判一判] 1.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒(×) 2.两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒(√) 3.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零(√) 1.对动量守恒定律条件的理解 (1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。 (2)系统受外力作用,但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。 (3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒。例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力可以忽略不计,系统的动量近似守恒。 (4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。 2.关于内力和外力的两点提醒 (1)系统内物体间的相互作用力称为内力,内力会改变系统内单个物体的动量,但不会改变系统的总动量。 (2)系统的动量是否守恒,与系统的选取有关。分析问题时,要注意分清研究的系统,系统的内力和外力,这是正确判断系统动量是否守恒的关键。 [典型例题] 例 1.[多选]如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是() A.两手同时放开后,系统总动量始终为零

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1.知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律. 2.会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题. 3.明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 【要点导学】 1.冲量与动量的概念理解. 2.运用动量定理研究对象与过程的选择. 3.动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤. 4.弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)弹性碰撞:___________________________________ (2)非弹性碰撞:____________________________________ (3)在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为: v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求: (1)沙对小球的平均阻力F ; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小. 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 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 .三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系 统动量近似守恒 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 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则( ) A .A 、B 组成的系统动量守恒 B .A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C .小车向左运动 D .小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

动量守恒定律及应用练习题

动量守恒定律习题课 教学目标:掌握应用动量守恒定律解题的方法和步骤 能综合运用动量定理和动量守恒定律求解有关问题教学重点:熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤教学难点:守恒条件的判断,系统和过程的选择,力和运动的分析教学方法:讨论,总结;讲练结合 【讲授新课】 1、“合二为一”问题:两个速度不同的物体,经过相互作 用,最后达到共同速度。 例1、甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为6m/s.甲车上有质量为m=1kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg,乙和他的车总质量为M2=30kg。现为避免相撞,甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞,试求此时: (1)两车的速度各为多少?(2)甲总共抛出了多少个小球? 分析与解:甲、乙两小孩依在抛球的时候是“一分为二”的过程,接球的过程是“合二为一”的过程。 (1)甲、乙两小孩及两车组成的系统总动量沿甲车的运动方向,甲不断抛球、乙接球后,当甲和小车与乙和小车具有共同速度时,可保证刚好不撞。设共同速度为V,则: M1V1-M2V1=(M1+M2)V (2)这一过程中乙小孩及时的动量变化为:△P=30×6-30×(- 1.5)=225(kg·m/s) 每一个小球被乙接收后,到最终的动量弯化为△P1=16.5×1- 1.5×1=15(kg·m/s) 故小球个数为 2、“一分为二”问题:两个物体以共同的初速度运动,由于 相互作用而分开后以不同的速度运动。 例2、人和冰车的总质量为M,另有一个质量为m的坚固木箱,开始时人坐在冰车上静止在光滑水平冰面上,某一时刻人将原来静止在冰面上的木箱以速度V推向前方弹性挡板,木箱与档板碰撞后又反向弹 回,设木箱与挡板碰撞过程中没有机械能的损失,人接到木箱后又以速度V推向挡板,如此反复多次,试求人推多少次木箱后将不可能再

动量守恒定律及其应用习题(附答案)

动量守恒定律及其应用习题(附答案) 1. 如图所示,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) A.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 B.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 C.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 D.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 2. 有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死.假若兔子与树桩作用时间大约为s 2.0,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为()/102s m g = ( C ) A.s m /1 B.s m /5.1 C.s m /2 D.s m /5.2 3. 向空中抛出一手榴弹,不计空气阻力,当手榴弹的速度恰好是水平方向时,炸裂成a 、b 两块,若质量较大的a 块速度方向仍沿原来的方向,则( CD ) A.质量较小的b 块的速度方向一定与原速度方向相反 B.从炸裂到落地这段时间内,a 飞行的水平距离一定比b 的大 C.a 、b 两块一定同时落到水平地面a D.在炸裂过程中,a 、b 两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等 4. 两木块A 、B 质量之比为2∶1,在水平地面上滑行时与地面间的动摩擦因数相同,则A 、B 在开始滑行到停止运动的过程中,滑行的时间之比和距离之比( AD ) A.初动能相同时分别为1∶2和1∶2 B.初动能相同时分别为1∶2和1∶4 C.初动量相同时分别为1∶2和1∶2 D.初动量相同时分别为1∶2和1∶4 5. 在我们日常的体育课当中,体育老师讲解篮球的接触技巧时,经常这样模拟:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( D ) A.减小篮球的冲量 B.减小篮球的动量变化 C.增大篮球的动量变化 D.减小篮球的动量变化率 6.在光滑的水平面上,有A 、B 两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为m/s kg 5A ?=P ,m/s kg 7B ?=P ,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球的动量增量A P ?、B P ?可能是( B ) A.m/s kg 3A ?=?P ,m/s kg 3B ?=?P B.m/s kg 3A ?-=?P ,m/s kg 3B ?=?P C.m/s kg 3A ?=?P ,m/s kg 3B ?-=?P D.m/s kg 10A ?-=?P ,m/s kg 10B ?=?P 7. 材料不同的两个长方体,上下粘结在一起组成一个滑块,静止在光滑的水平面上.质量为m 的子弹以速度0v 水平射入滑块,若射击上层,子弹的深度为d 1;若射击下层,子弹的深度为d 2,如图所示.已知d 1>d 2.这两种情况相比较( B ) A.子弹射入上层过程中,子弹对滑块做功较多 B.子弹射人上层过程中,滑块通过的距离较大 C.子弹射入下层过程中,滑块受到的冲量较大 D.子弹射入下层过程中,滑块的加速度较小 8. 如图所示,质量相同的两个小物体A 、B 处于同一高度。现使A 沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使B 无初速地自由下落,最后A 、B 都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中,A 、B 两物体( BD ) A.所受重力的冲量相同 B.所受重力做的功相同 C.所受合力的冲量相同 D.所受合力做的功相同

动量守恒定律及其应用·典型例题精析

动量守恒定律及其应用·典型例题精析 [例题1]平静的湖面上浮着一只长l=6m,质量为550 kg的船,船头上站着一质量为m=50 kg的人,开始时,人和船均处于静止.若船行进时阻力很小,问当人从船头走到船尾时,船将行进多远? [思路点拨]以人和船组成的系统为研究对象.因船行进时阻力很小,船及人所受重力与水对船的浮力平衡,可以认为人在船上行走时系统动量守恒,开始时人和船都停止,系统总动量为零,当人在船上走动时,无论人的速度如何,系统的总动量都保持为零不变. [解题过程]取人运动方向为正方向,设人对岸的速度为v,船对岸的速度为V,其方向与v相反,由动量守恒定律有 0=mv+(-MV). 解得两速度大小之比为

此结果对于人在船上行走过程的任一瞬时都成立. 取人在船上行走时任一极短时间Δt i,在此时间内人和船都可视为匀速运动,此时间内人和船相对地面移动的距离分别为ΔS mi=v iΔt i和ΔSM i=V iΔt i,由此有 这样人从船头走到船尾时,人和船相对地面移动的总距离分别为 S m=∑ΔS mi,S M=∑ΔS Mi. 由图中几何关系可知S m+S M=L.这样,人从船头走到船尾时,船行进的距离为 代入数据有 S M=0.5 m.

[小结]本题表明,在动量守恒条件得到满足的过程中,系统任一瞬时的总动量保持不变. [例题2]如图7-9示,物块A、B质量分别为m A、m B,用细绳连接,在水平恒力F的作用下A、B一起沿水平面做匀速直线运动,速度为v,如运动过程中,烧断细绳,仍保持力F大小方向不变,则当物块B停下来时,物块A的速度为多大? [思路点拨]以A和B组成的系统作为研究对象.绳子烧断前,A、B 一起做匀速直线运动,故系统所受外力和为零,水平方向系统所受外力计有拉力F,物块A受到地面的摩擦力f A,物体B受到地面的摩擦力f B,且F=f A +f B.绳烧断后,直到B停止运动前F与f A、f B均保持不变,故在此过程中系统所受外力和仍为零,系统总动量保持不变.所以此题可用动量守恒定律求解. [解题过程]取初速v的方向为正方向,设绳断后A、B的速度大小分别为v′A、v′B,由动量守恒定律有 (m A+m B)v=m A v′A+m B v′B.

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