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动量定理及动量守恒定律专题复习(附参考答案)

动量定理及动量守恒定律专题复习(附参考答案)
动量定理及动量守恒定律专题复习(附参考答案)

动量定理及动量守恒定律专题复习

一、知识梳理

1、深刻理解动量的概念

(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv

(2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。 (3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。

(4)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。

(5)动量的变化:0p p p t -=?.由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。

A 、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。

B 、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。 (6)动量与动能的关系:k mE P 2=

,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不

一定改变,但动能改变动量是一定要变的。 2、深刻理解冲量的概念

(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft

(2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。

(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。

(4)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

(5)要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。特别是力作用在静止的物体上也有冲量。 3、深刻理解动量定理

(1).动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I =Δp

(2)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。 (3)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。

(4)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:t

P F ??=(牛顿第二定律的动量形式)。

(5)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。

4、深刻理解动量守恒定律 (1).动量守恒定律: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:除了221

12211v m v m v m v m '+'=+,即p 1+p 2=p 1/+p 2/外,还有:Δp 1+Δp 2=0,Δp 1= -Δp 2 和1

22

1v v m m ??-=

(4)动量守恒定律的重要意义

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。

二、动量定理及动量守恒定律的典型应用

1、有关动量的矢量性 例1、质量为50kg 的人以8m/s 的速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg 、速度为4m/s 的平板车。人跳上车后,车的速度为:( )

A.4.8m/s

B.3.2m/s

C.1.6m/s

D.2m/s

例2、在距地面高为h ,同时以相等初速V 0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m ,当它们落地的瞬间正确的是:( ) A .速度相等 B .动量相等

C .动能相等

D .从抛出到落地的时间相等

拓展一:在距地面高为h ,同时以相等初速V 0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m ,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P ,有:( ) A .平抛过程较大 B .竖直上抛过程较大 C .竖直下抛过程较大 D .三者一样大

拓展二:质量为0. 1kg 的小球从离地面20m 高处竖直向上抛出,抛出时的初速度为15m /s ,取g =10m /s ,当小球落地时求:(1)小球的动量;(2)小球从抛出至落地过程中动量的变化量;(3)若其初速度方向改为水平,求小球落地时的动量及动量变化量。

2、求恒力和变力冲量的方法。

恒力F 的冲量直接根据I=Ft 求,而变力的冲量一般要由动量定理或F-t 图线与横轴所夹的面积来求。

例3、一个物体同时受到两个力F 1、F 2的作用,F 1、F 2与时间t 的关系如图1所示,如果该物体从静止开始运动,经过t=10s 后F 1、F 2以及合力F 的冲量各是多少?

例4、一质量为100g 的小球从0.80m 高处自由下落到一厚软垫上.若从小球接触软垫到小

球陷至最低点经历了0.2s ,则这段时间内软垫对小球的冲量大小为________.(取 g=10m/s 2

,不计空气阻力).

变式:从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:( )

A .掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小

B .掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小

C .掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢

D .掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。

3、动量定理求解相关问题

例5、一个质量为m=2kg 的物体在F 1=8N 的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t 1=5s ,然后推力减小为F 2=5N ,方向不变,物体又运动了t 2=4s 后撤去外力,物体再经 过t 3=6s 停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。

拓展:如图2所示,矩形盒B 的质量为M ,放在水平面上,盒内有一质量为m 的物体A ,A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数分别μ1、μ2,开始时二者均静止。现瞬间使物体A 获取一向右且与矩形盒B 左、右侧壁垂直的水平速度V 0,以后物体A 在盒B 的左右壁碰撞时,B 始终向右运动。当A 与B 最后一次碰撞后,B 停止运动,A 则继续向右滑行距离S 后也停止运动,求盒B 运动的时间t 。

4、系统动量是否守恒的判定

例6、如图3所示的装置中,木块B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中︰( ) A .动量守恒、机械能守恒 B .动量不守恒、机械能不守恒 C .动量守恒、机械能不守恒 D .动量不守恒、机械能守恒

变式: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

图2

图3

拓展:如图4所示,A、B两小车间夹一压缩了的轻质弹簧,且置于光滑水平面上,用手抓住小车使其静止,下列叙述正确的是:()

A.两手先后放开A、B时,两车的总动量大于将A、B同时放开时的总动量

B.先放开左边的A车,后放开右边的B车,总动量向右

C.先放开右边的B车,后放开左边的A车,总动量向右

D.两手同时放开A、B车,总动量为零

5、碰撞:碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。

碰撞的特点

(1)作用时间极短,内力远大于外力,总动量总是守恒的。

(2)碰撞过程中,总动能不增。因为没有其它形式的能量转化为动能。

(3)碰撞过程中当两物体碰后速度相等时,即发生完全非弹性碰撞时,系统动能损失最大。(4)碰撞过程中,两物体产生的位移可忽略。

判定碰撞可能性问题的分析思路

(1)判定系统动量是否守恒。

(2)判定物理情景是否可行,如追碰后,前球动量不能减小,后球动量在原方向上不能增加;追碰后,后球在原方向的速度不可能大于前球的速度。

(3)判定碰撞前后动能是不增加。

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

(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。

(3)弹簧完全没有弹性。压缩过程系统动能减少全部转化为内能,Ⅱ状态没有弹性势能;由于没有弹性,A、B不再分开,而是共同运动,不再有分离过程。可以证实,A、B最

终的共同速度为

。在完全非弹性碰撞过程中,系统的动能损失最大。

例7、如图所示,木块A的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0㎏,静止于光滑水平面上,一质量为2.0㎏的小球B以2.0m/s的速度从右向左运动冲上A的曲面,与A发生相互作用.

(1)B球沿A曲面上升的最大高度(设B球不能飞出去)是:()A.0.40m B.0.20m C.0.10m D.0.05m (2)B球沿A曲面上升到最大高度处时的速度是:()

A.0 B.1.0m/s C.0.71m/s D.0.50m/s (3)B球与A曲面相互作用结束后,B球的速度是:()

A.0 B.1.0m/s C.0.71m/s D.0.50m/s

图4

例8、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线同向运动,A、B的质量分别为2kg和4kg,A 的动量是6kg·m/s,B的动量是8kg·m/s,当A球追上B球发生碰撞后,A、B两球动量可能值分别为:()

A.4kg·m/s,10 kg·m/s B.-6kg·m/s,20kg·m/s

C.10 kg·m/s,4 kg·m/s D.5kg·m/s,9kg·m/s

变式:甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是P1=5kg.m/s,P2=7kg.m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg.m/s,则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种?

A、m1=m2

B、2m1=m2

C、4m1=m2

D、6m1=m2。

6、子弹打木块类问题

例9、设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量

为M的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d。求木

块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。

7、反冲问题

在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。可以把这类问题统称为反冲。

例10、质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端,

小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船左端离岸多

远?

变式一、总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0,速度方向水平。火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后,火箭本身的速度变为多大?

变式二、载人气球原静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m,若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少为多长?

8、爆炸类问题

例11、抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时忽然炸成两块,其中大块质量300g 仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向

9、全过程的合外力为零,动量守恒的应用

例12、如图8所示, 质量为M 的汽车带着质量为m 的拖车在平直公路上以速度V 0作匀速直线运动,某时刻拖车突然与汽车脱钩,到拖车停下瞬间司机才发现,若汽车的牵引力一直未变,路面的动摩擦因数也不变,那么拖车刚停下时,汽车的瞬时速度是多大?

变式、质量为M 热气球上放有质量为m 的砂袋;气球正以速度V 0匀速下降,为阻止气球下降,将砂袋抛出,若热气球受到的浮力不变,砂袋受到的空气阻力不计,那么气球刚停止下降时,砂袋的瞬时速度是多大?

10、物块与平板间的相对滑动

例13、如图所示,一质量为M 的平板车B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m 的小木块A ,m <M ,A 、B 间动摩擦因数为μ,现给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度v 0,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,最后A 不会滑离B ,求: (1)A 、B 最后的速度大小和方向;

(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。

例14、两块厚度相同的木块A 和B ,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为m A =0.5㎏,m B =0.3㎏,它们的下底面光滑,上表面粗糙;另有一质量m C =0.1㎏的滑块C (可视为质点),以v c =25m/s 的速度恰好水平地滑到A 的上表面,如图所示,由于摩擦,滑块最后停在木块B 上,B 和C 的共同速度为3.0m/s ,求:

(1)木块A 的最终速度v A ; (2)滑块C 离开A 时的速度v c ′。

/ 图8

变式、如图10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V 0和2V 0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。

三、能力巩固训练

(一)、不定项选择题

1、以下说法中正确的是︰( )

A .动量相等的物体,动能也相等;

B .物体的动能不变,则动量也不变;

C .某力F对物体不做功,则这个力的冲量就为零;

D .物体所受到的合冲量为零时,其动量方向不可能变化.

2、一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉动纸条笔帽必倒;若快速拉纸条,笔帽可能不倒。这是因为:( )

A .缓慢拉动纸条时,笔帽受到冲量小

B .缓慢拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小

C .快速拉动纸条时,笔帽受到冲量小

D .快速拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小

3、质量分别为2kg 和5kg 的两静止的小车m 1、m 2中间压缩一根轻弹簧后放在光滑水平面上,放手后让小车弹开,今测得m 2受到的冲量为10N ·s ,则 (1)在此过程中,m 1的动量的增量为:( )

A.2kg ·m/s

B.-2kg ·m/s

C.10kg ·m/s

D.-10kg ·m/s (2)弹开后两车的总动量为:( )

A.20kg ·m/s

B.10kg ·m/s

C.0

D.无法判断

4、如图所示,滑块质量为1kg ,小车质量为4kg 。小车与地面间无摩擦,车底板距地面1.25m 。现给滑块一向右的大小为5N ·s 的瞬时冲量。滑块飞离小车后的落地点与小车相距1.25m ,则小车后来的速度为:( )

A.0.5m/s ,向左

B.0.5m/s ,向右

C.1m/s ,向右

D.1m/s ,向左

5、在光滑的水平地面上有一辆小车,甲乙两人站在车的中间,甲开始向车头走,同时乙向车尾走。站在地面上的人发现小车向前运动了,这是由于:( ) A.甲的速度比乙的速度小 B.甲的质量比乙的质量小 C.甲的动量比乙的动量小 D.甲的动量比乙的动量大

6、

为了模拟宇宙大爆炸初的情境,科学家们使两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直

图10 V 0

2V

线相向运动而发生猛烈碰撞,若要碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,应该设法使两个重离子在碰撞前的瞬间具有:( )

A .相同的速率

B .相同大小的动量

C .相同的动能

D .相同的质量

7、A 、B 两条船静止在水面上,它们的质量均为M 。质量为

2

M

的人以对地速度v 从A 船跳上B 船,再从B 船跳回A 船,经过几次后人停在B 船上。不计水的阻力,则:( ) A.A 、B 两船速度均为零 B.v A :v B =1:1 C.v A :v B =3:2 D.v A :v B =2:3

8、质量为100kg 的小船静止在水面上,船两端有质量40kg 的甲和质量60kg 的乙,当甲、乙同时以3m/s 的速率向左、向右跳入水中后,小船的速率为:( )

A.0

B.0.3m/s ,向左

C.0.6m/s ,向右

D.0.6m/s ,向左

9、A 、B 两滑块放在光滑的水平面上,A 受向右的水平力F A ,B 受向左的水平力F B 作用而相向运动。已知m A =2m B ,F A =2F B 。经过相同的时间t 撤去外力F A 、F B ,以后A 、B 相碰合为一体,这时他们将:( )

A.停止运动

B.向左运动

C.向右运动

D.无法判断

10、物体A 的质量是B 的2倍,中间有一压缩的弹簧,放在光滑的水平面上,由静止同时放开后一小段时间内:( )

A.A 的速率是B 的一半

B.A 的动量大于B 的动量

C.A 受的力大于B 受的力

D.总动量为零

11、如图所示,A 、B 两个物体之间用轻弹簧连接,放在光滑的水平面上,物体A 紧靠竖直墙,现在用力向左推B 使弹簧压缩,然后由静止释放,则:( ) A.弹簧第一次恢复为原长时,物体A 开始加速

B.弹簧第一次伸长为最大时,两物体的速度一定相同

C.第二次恢复为原长时,两个物体的速度方向一定反向

D.弹簧再次压缩为最短时,物体A 的速度可能为零

12、恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图1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Ft cos θ

D .合力对物体的冲量大小为零

13、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为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:( ) A .b 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里,a 飞行的水平距离一定比b 的大

C .a 、b 一定同时到达地面

D .炸裂的过程中,a 、b 受到的爆炸力的冲量大小一定相等

14、图5-9,质量为m 的人立于平板车上,人与车的总质量为M ,人与车以速度v 1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v 2竖直跳起时,车的速度变为:( )

图1

·

15、如图5-11所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A 的正上方从静止开始落下,与圆弧槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是:( )

A .小球在半圆槽内运动的全过程中,只有重力对它做功

B .小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒

C .小球自半圆槽的最低点B 向C 点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒

D .小球离开C 点以后,将做竖直上抛运动。

16、如图6所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块A 和B ,其中A 物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,B 物块以初速度v 0向着A 物块运动,当物块与弹簧作用时,两物块在同一条直线上运动,在B 物块与弹簧作用的过程中,两物块的v -t 图象应为下图中的:( )

17、如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d 点垂直与磁场方向

射入,沿曲线dpa 打到屏MN 上的a 点,通过pa 段用时为t 若该微粒经过p 点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN 上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的:( ) A .轨迹为pb ,至屏幕的时间将小于t B .轨迹为pc ,至屏幕的时间将大于t C .轨迹为pb ,至屏幕的时间将等于t

D .轨迹为pa ,至屏幕的时间将大于t

18、A 、B 两物体质量分别为m A =5㎏和m B =4㎏,与水平地面之间的动摩擦因数分别为5.04.0==B A μμ和,开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧(不栓接),并用细线将两物体栓接在一起放在水平地面上 现将细线剪断,则两物体将被

弹簧弹开,最后两物体都停在水平地面上。

下列判断正确的

6

是:( )

A .在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,两物体组成的系统动量守恒

B .在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,整个系统的机械能守恒

C .在两物体被弹开的过程中,A 、B 两物体的机械能先增大后减小

D .两物体一定同时停在地面上

19、如图所示,质量分别为m 1,m 2的两个小球A .B ,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上,突然加一水平向右的匀强电场后,两球A .B 将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两小球A .B 和弹簧组成的系统,以下说法错误的...是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度):( ) A .由于电场力分别对球A 和B 做正功,故系统机械能不断增加 B .由于两小球所受电场力等大反向,故系统动量守恒 C .当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最大

D .当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大

20、如图53-1所示,质量相同的两木块从同一高度同时开始自由下落,至某一位置时A 被水平飞来的子弹击中(未穿出),则A 、B 两木块的落地时间t A 、t B 的比较,正确的是:( ) A .t A =t B B .t A >t B C .t A <t B D .无法判断

21、如图5所示,A 、B 两物体彼此接触静放在光滑的桌面上,物体A 的上表面是半径为R 的光滑半圆形轨道,物体C 由静止开始从P 点下滑,设三个物体质量均为m ,C 刚滑到最低点时的速率为v 。则:( ) A .A 和B 不会出现分离现象;

B .当

C 第一次滑到最低点时,A 和B 开始分离; C .当C 滑到A 左侧最高点时,A 的速度为

v

4

,方向向左; D .最后A 将在桌面左边滑出。

22、如图所示, 一辆小车静止在光滑的水平面上, 小车立柱上固定有一条长L , 拴有小球的细绳, 小球从水平面处静止释放。小球在摆动时不计一切阻力。下面说法中正确的是:( )

A .小球的机械能守恒

B .小球的机械能不守恒

C .小球和小车的总机械能守恒

D .小球和小车总动量守恒

23、如图12所示, 质量为m 的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧, 小车底板上

有一质量为

m

3

的滑块, 滑块与小车、小车与地面的摩擦都不计。当小车静止时, 滑块以速度v 从中间向右运动在滑块来回与左右弹簧碰撞过程中:( )

A .当滑块速度向右, 大小为v

4

时, 一定是右边的弹簧压缩量最大

B .右边弹簧的最大压缩量大于左边弹簧的最大压缩量

C .左边弹簧的最大压缩量大于右边弹簧的最大压缩量

D.两边弹簧的最大压缩量相等

(二)、计算题

24、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)

25、如图所示,物体A、B并列紧靠在光滑水平面上,m A=500g,m B=400g,另有一个质量为100g的物体C以10m/s的水平速度摩擦着A、B表面经过,在摩擦力的作用下A、B物体也运动,最后C物体在B物体上一起以1.5m/s的速度运动,求C物体离开A物体时,A、C两物体的速度。

26、如图所示,光滑的水平台子离地面的高度为h,质量为m的小球以一

定的速度在高台上运动,从边缘D水平射出,落地点为A,水平射程为s。

如果在台子边缘D处放一质量为M的橡皮泥,再让小球以刚才的速度在水

平高台上运动,在边缘D处打中橡皮泥并同时落地,落地点为B。求AB

间的距离。

27、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?

28、 如图5-14所示,有两个物体A ,B ,紧靠着放在光滑水平桌面上,A 的质量为2kg ,B 的质量为3kg 。有一颗质量为100g 的子弹以800m/s 的水平速度射入A ,经过0.01s 又射入物体B ,最后停在B 中,A 对子弹的阻力为3×103N ,求A ,B 最终的速度。

29、如图所示,质量M =0.45kg 的带有小孔的塑料块沿斜面滑到最高点C 时速度恰为零,此时与从A 点水平射出的弹丸相碰,弹丸沿着斜面方向进入塑料块中,并立即与塑料块有相同的速度.已知A 点和C 点距地面的高度分别为:H =1.95m ,h =0.15m ,弹丸的质量m =0.050kg ,水平初速度v 0=8m/s ,取g =10m/s 2.求:(1)斜面与水平地面的夹角θ.

(2)若在斜面下端与地面交接处设一个垂直于斜面的弹性挡板,塑料块与它相碰后的速率等于碰前的速率,要使塑料块能够反弹回到C 点,

斜面与塑料块间的动摩擦因数可为多少?

30、如图,ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB 段是水平的,BD 段为半径R=0.2m 的半圆,两段轨道相切于B 点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103V/m 。一不带电的绝缘小球甲,以速度υ0沿水平轨道向右运动,与静止在B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg ,乙所带电荷量q=2.0×10-5C ,g 取10m/s 2。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移) (1)甲乙两球碰后,乙恰能通过轨道的最高点D ,求乙在轨道上的首次落点到B 点的距离; (2)在满足(1)的条件下。求的甲的速度υ0;

(3)若甲仍以速度υ0向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B 点的距离范围。

高二动量定理及动量守恒定律专题复习参考答案

例1、C 例2、 C 拓展一:C

拓展二:(1)4kgm/s 方向竖直向下 (2)2.5kgm/s 方向竖直向下 (3)2.5kgm/s 方向与水平面成53°角向下 2kgm/s 方向竖直向下

例3、F 1的冲量是50Ns F 2的冲量是-50Ns 合力F 的冲量是0

例4、0.6Ns 变式:D 例5、4N 拓展:g

m M gS

m mV t )(2210+-=

μμ

例6、B 变式:D 拓展:ACD

例7、(1)B (2)B (3)A 例8、A

变式:C 例9、Mm v 02/2d(m+M) md/(m+M)

例10、mL/M 变式一、(M v 0+mu)/ (M -m) 变式二、(m+M)h/M

例11、50m/s, 与原方向飞行相反

例12、(m+M) v 0/M 变式、(m+M) v 0/m

例13、V =m

M m

M +-V 0,方向向右 S=(2M-m) V 02/2μmg

例14、v A =2.6m/s v c ′=4.2m/s

变式、(1) )50/(91:2

0g V s μ= (2) .5/2010/V t a V V =-=

能力巩固训练

1、AD

2、C

3、(1)D (2)C

4、B

5、C

6、B

7、C

8、D 9、C 10、AD 11、AB 12、BD 13、CD 14、D

15、C 16、D 17、B 18、ACD 19、A 20、B 21、BD

22、BCD 23、D

24、250m

25、0.5m/s 5.5m/s

设A 的最终速度为v A ,由于动量守恒有:0.1×10=0.5×v A +0.5×1.5 得v A =0.5 m/s ;

C 物体离开A 物体时,AB 的速度均为0.5 m/s ;C 两物体的速度为v B , 由于动量守恒有:0.1×10=0.9×0.5+0.1×v B 得v B =5.5 m/s ;

26、Ms/(M+m)

27、(1) 1.5m/s (2)15个

(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: M 1V 1-M 2V 1=(M 1+M 2)V

s m s m V M M M M V /5.1/6802012121=?=+-=

(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 △P 1=16.5×1-1.5×1=15(kg ·m/s )

故小球个数为)(1515

225

1个==??=

P P N

28、6m/s 21.94m/s

设A ,B 质量分别为m A ,m B ,子弹质量为m 。子弹离开A 的速度为了v ,物体A ,B 最终速度分别为v A ,v B 。

在子弹穿过A 的过程中,以A ,B 为整体,以子弹初速v 0为正方向,应用动量定理。 f ·t=(m A +m B )u (u 为A ,B 的共同速度) 解得:u = 6m/s 。

由于B 离开A 后A 水平方向不受外力,所以A 最终速度V A =u=6m/s 。 对子弹,A 和B 组成的系统,应用动量守恒定律: mv 0=m A ·v A +(m+m B )v B 解得:v B = 21.94m/s 。

物体A ,B 的最终速度为v A =6m/s ,v B =21.94m/s 。

29、(1) )3arctan 374

θ==? (2) 0.125μ≤

(1)子弹做平抛运动,经时间t 有2

1,2

H h gt -=

解得t =0.6(s). 此时子弹的速度与水平方向夹角为θ,水平分速度为v x 、竖直分速度为 v y ,则有

0,,tan y x y x

v v v v gt v θ===

解得3tan 4θ=

∴3

arctan 374

θ==?

由于子弹沿斜面方向与木块相碰,故斜面的倾角与t s 末子弹的速度与水平方向的夹角相同,所以斜面的倾角3

arctan

374

θ==?. (2)设在C 点子弹的末速度为v t ,则有22

2t x y v v v =+

∴10(m/s)t v

子弹立即打入木块,满足动量守恒条件,有()t C mv m M v =+ 解得1C v =(m/s ) 碰后,子弹与木块共同运动由C 点到与挡板碰撞并能够回到C 点, 有21k k f E E W -=-

21211(),0,2

k C k k f E M m v E E W =+≥≥

22()cos sin f h W fs s M m g s μθ

θ

==+=

代入数据,得0.125μ≤

子弹与木块共同运动要能够回到C 点,则斜面与塑料块间的动摩擦因数0.125μ≤.

30、1)0.4m (2)/s (3)0.4 1.6m x m '≤<

(1)在乙恰能通过轨道的最高点的情况下,设乙到达最高点的速度为v D ,乙离开D 点到达

水平轨道的时间为t ,乙的落点到B 点的距离为x ,则

2D

v m mg qE R

=+ ① 212()2mg qE R t m

+=

② D x v t = ③

联立①②③得:0.4x m = ④

(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为v 甲、v 乙,根据动量守恒和机械能守恒定律有: 0mv mv mv =+乙甲 ⑤

222

0111222

mv mv mv =+乙甲 ⑥ 联立⑤⑥得:v 乙= v 0 ⑦ 由动能定理得:22

112222

D mg R q

E R mv mv -?-?=

-乙 ⑧

联立①⑦⑧得:/D v s =

= ⑨

(3)设甲的质量为M ,碰撞后甲、乙的速度分别为v M 、v m ,根据动量守恒和机械

能守恒定律有:

0Mv Mv mv =+M m ⑩

2220111222

Mv Mv mv =+M m ○11 联立⑩○11得: 0

2m Mv v M m

=+ ○12

由○12和M m ,可得:2D m D v v v ≤< ○13 设乙球过D 点的速度为D v ',由动能定理得 '22

112222

D mg R q

E R mv mv -?-?=

-m ○14 联立⑨○13○14得:2/8/D m s v m s '≤< ○15 设乙在水平轨道上的落点到B 点的距离为x ',则有:

D x v t ''= ○16 联立②○15○16得:0.4 1.6m x m '≤<

高中物理动量守恒定律解题技巧及练习题(含答案)

高中物理动量守恒定律解题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度B=0.5T ,导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m ,导轨的半径r=0.5m ,导体棒的电阻R=1Ω,其余电阻均不计,重力加速度g=10m/s 2,不计空气阻力。 (1)求导体棒刚进入凹槽时的速度大小; (2)求导体棒从开始下落到最终静止的过程中系统产生的热量; (3)若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为16J ,求导体棒第一次通过最低点时回路中的电功率。 【答案】(1) 210/v m s = (2)25J (3)9W 4 P = 【解析】 【详解】 解:(1)根据机械能守恒定律,可得:212 mgh mv = 解得导体棒刚进入凹槽时的速度大小:210/v m s = (2)导体棒早凹槽导轨上运动过程中发生电磁感应现象,产生感应电流,最终整个系统处于静止,圆柱体停在凹槽最低点 根据能力守恒可知,整个过程中系统产生的热量:()25Q mg h r J =+= (3)设导体棒第一次通过最低点时速度大小为1v ,凹槽速度大小为2v ,导体棒在凹槽内运动时系统在水平方向动量守恒,故有:12mv Mv = 由能量守恒可得: 22 12111()22 mv mv mg h r Q +=+- 导体棒第一次通过最低点时感应电动势:12E BLv BLv =+ 回路电功率:2 E P R =

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

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.

h b 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 /454 14 0=?+=+= 即为所求。 2、分析:以滑块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统总动量守恒。 以滑块的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得 滑块 小车初:v 0=4m/s 0末:v v ?mv 0=(M+m)v ?s m v m M M v /143 11 0=?+=+= 再以滑块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得 ΣF=-ft=mv-mv 0 ?s g v v t 5.110 2.0) 41(0=?--=-=μf=μmg 即为所求。 3、分析:手榴弹在高空飞行炸裂成两块,以其为研究对象,系统合外力不为零,总动量不守恒。但手榴弹在爆炸时对两小块的作用力远大于自身的重力,且水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,以初速度方向为正。 由已知条件:m 1:m 2=3:2 m 1 m 2 初:v 0=10m/s v 0=10m/s

动量守恒定律复习经典例题

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。 【例1】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。 点评:本题和上面分析的弹性碰撞基本相同,唯一的不同点仅在于重力势能代替了弹性势能。 2.子弹打木块类问题 【例3】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d。求木块对子弹的平均 阻力的大小和该过程中木块前进的距离。 点评:这个式子的物理意义是:f·d恰好等于系统动能的损失;根据能量守恒定律,系统动能的损失应该等于系统内能的增加;可见,即两物体由于相对运动而摩擦产生的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积(摩擦生热跟路径有关,所以这里应该用路程,而不是用位移)。 3.反冲问题 在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。可以把这类问题统称为反冲。 【例4】质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船 的右端,小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船 左端离岸多远?

4.爆炸类问题 【例5】抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时忽然炸成两块,其中大块质量300g 仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。 5.某一方向上的动量守恒 【例6】如图所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的小圆环,环上系一长为L 质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m的小球,现将绳拉直,且与AB平行,由静止释放小球,则当线绳与A B成θ角时,圆环移动的距离是多少? 点评:以动量守恒定律等知识为依托,考查动量守恒条件的理解与灵活运用能力 易出现的错误:(1)对动量守恒条件理解不深刻,对系统水平方向动量守恒感到怀疑,无法列出守恒方程.(2)找不出圆环与小球位移之和(L-L cosθ)。 6.物块与平板间的相对滑动 【例7】如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A 开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求: (1)A、B最后的速度大小和方向; (2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为: m 1OP=m 1 OM+m 2 ON,两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg,小车B的质量m 2 =0.20kg,由以上测量结果可得:碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G

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

复习课:动量守恒定律的应用

复习课:动量守恒定律的应用 广州市第65中学 周浩 【教学目标】: 一、知识目标:1.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、反冲等物体相互作用的问题 二、能力目标:1.掌握应用动量守恒定律解题的方法和步骤 2.通过对问题的分析解决比较和总结建立物理模型,并能学会利用模型解 决实际问题 3.掌握类比、迁移等物理思想 【教学重点】:熟练掌握正确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,守恒定律模型的建立和应用 【教学方法】:讨论,总结,迁移,类比。 【教学用具】:投影片、物理课件 【教学过程】: 教师:今天这节课我们来复习动量守恒定律 一、复习导入新课:1.动量守恒的内容和表达式是什么? 2.守恒的适用条件是什么? 教师引导学生回顾知识点,并指出表达式的同时性和矢量性,计算时应注意的问题。 二、动量守恒条件的判断 1. 教师:子弹、木块、弹簧组成的系统受到了哪些外力?(将系统视为一个整体,竖直方向重力、地面的支持力,此二力合力为零,水平方向弹簧压迫墙壁,墙壁会给系统一个向左的弹力,合力不为零。因此,动量不守恒。) 教师启发:系统机械能守恒吗?(子弹在钻入木块过程中,摩擦生热,因此系统机械能有损失,不守恒) 教师:再思考,如果只将子弹和木块视为一系统,则在子弹打入木块这一瞬间,系统动量守恒吗?(子弹打入木块时间极短,因此打入的过程中,弹簧压缩的非常小,系统受到的弹力很小,远小于子弹与木块的内力,所以这个过程系统的动量是守恒的) 点评:物理规律总是在一定条件下得出的,因此在分析问题时,不但要弄清选取哪些物体作研究对象,而且一定要弄清对应哪个过程,这样才能做到准确判断。

高三物理实验复习—验证动量守恒定律习题选编 包含答案

实验:验证动量守恒定律习题选编 1、如图所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在水平面上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,在白纸上记录下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下: 步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在水平面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置P点; 步骤2:把小球2放在斜槽末端B点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步 骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N点; 步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N到O点的距离,即OM、OP、ON的长度。(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是______。 A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.小球1的质量应大于小球2的质量 (2)上述实验除需测量OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有______。 A.B点距地面的高度h B.小球1和小球2的质量、 C.小球1和小球2的半径r (3)当所测物理量满足表达式_______用实验所测物理量的字母表示时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_____用实验所测量物理量的字母表示时,即说明两球碰撞时无机械能损失。 【答案】AC B m1?OP=m1?OM+m2?ON m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2 2、如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 (1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题。

动量定理及动量守恒定律专题复习附参考答案

动量定理及动量守恒定律专题复习 一、知识梳理 1、深刻理解动量的概念 (1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv (2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。 (3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。 (4)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。 (5)动量的变化:0p p p t -=?.由于动量为矢量,则求解动量的 变化时,其运算遵循平行四边形定则。 A 、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。 B 、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。 (6)动量与动能的关系:k mE P 2=,注意动量是矢量,动能是标 量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的。 2、深刻理解冲量的概念 (1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft

(2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。 (3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。 (4)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。 (5)要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。特别是力作用在静止的物体上也有冲量。 3、深刻理解动量定理 (1).动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I =Δp (2)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。 (3)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。 (4)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:t P F ??=(牛顿第

高中物理动量守恒定律基础练习题及解析

高中物理动量守恒定律基础练习题及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v 向右匀速运动.已知木箱的质量为m ,人与车的总质量为2m ,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞,反弹回来后被小明接住.求: (1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v 1的大小; (2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v 2的大小. 【答案】①2v ;②23 v 【解析】 试题分析:①取向左为正方向,由动量守恒定律有:0=2mv 1-mv 得12v v = ②小明接木箱的过程中动量守恒,有mv+2mv 1=(m+2m )v 2 解得223 v v = 考点:动量守恒定律 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 1 4 圆孤,BC 部分水平粗糙,BC 长为L =0.6m 。一可看做质点的小物块从A 点由静止释放,滑到C 点刚好相对小车停止。已知小物块质量m =1kg ,取g =10m/s 2。求: (1)小物块与小车BC 部分间的动摩擦因数; (2)小物块从A 滑到C 的过程中,小车获得的最大速度。 【答案】(1)0.5(2)1m/s 【解析】 【详解】 解:(1) 小物块滑到C 点的过程中,系统水平方向动量守恒则有:()0M m v += 所以滑到C 点时小物块与小车速度都为0 由能量守恒得: mgR mgL μ= 解得:0.5R L μ= =

(2)小物块滑到B 位置时速度最大,设为1v ,此时小车获得的速度也最大,设为2v 由动量守恒得 :12mv Mv = 由能量守恒得 :221211 22 mgR mv Mv =+ 联立解得: 21/ v m s = 3.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】 试题分析:(1)设分离时A 、B 的速度分别为A v 、B v , 小滑块B 冲上斜面轨道过程中,由动能定理有:2 cos 1sin 2 B B B B m gh m gh m v θμθ+?= ① (3分) 代入已知数据解得:6/B v m s = ② (2分) (2)由动量守恒定律得:0()A B A A B B m m v m v m v +=+ ③ (3分) 解得:2/A v m s = (2分) 由能量守恒得: 222 0111()222 A B P A A B B m m v E m v m v ++=+ ④ (4分) 解得:0.6P E J = ⑤ (2分) 考点:本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律. 4.如图所示,光滑水平面上有两辆车,甲车上面有发射装置,甲车连同发射装置质量M 1=1 kg ,车上另有一个质量为m =0.2 kg 的小球,甲车静止在水平面上,乙车以v 0=8 m/s

(新课标)202x高考物理总复习 课时检测(三十六)应用动量守恒定律解决三类典型问题(重点突破课)(

应用动量守恒定律解决三类典型问题(重点突破课) 1.如图所示小船静止于水面上,站在船尾上的人不断将鱼抛向船头 的船舱内,将一定质量的鱼抛完后,关于小船的速度和位移,下列说法 正确的是( ) A .向左运动,船向左移一些 B .小船静止,船向左移一些 C .小船静止,船向右移一些 D .小船静止,船不移动 解析:选C 人、船、鱼构成的系统水平方向动量守恒,据“人船模型”,鱼动船动,鱼停船静止;鱼对地发生向左的位移,则人、船的位移向右。故选项C 正确。 2.(2019·泉州检测)有一个质量为3m 的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v 0、方向水平向右,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m ,速度大小为v ,方向水平向右,则另一块的速度是( ) A .3v 0-v B .2v 0-3v C .3v 0-2v D .2v 0+v 解析:选C 在最高点水平方向动量守恒,由动量守恒定律可知,3mv 0=2mv +mv ′,解得另一块的速度为v ′=3v 0-2v ,C 正确。 3.如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置,由 控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m 1,后部分的 箭体质量为m 2,分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v 1为( ) A .v 0-v 2 B .v 0+v 2 C .v 0-m 2m 1v 2 D .v 0+m 2m 1 (v 0-v 2) 解析:选D 火箭和卫星组成的系统,在分离前后沿原运动方向上动量守恒,由动量守恒定律有:(m 1+m 2)v 0=m 1v 1+m 2v 2,解得:v 1=v 0+m 2m 1(v 0-v 2 ),D 项正确。 4.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。忽略喷气过程中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( )

(通用版)202x版高考物理一轮复习 课时检测(三十八)验证动量守恒定律(实验增分课)(含解析)

课时检测(三十八) 验证动量守恒定律 (实验增分课) 1.(2019·益阳模拟)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”的实验。 (1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失最小和最大等各种情况,若要求碰撞时动能损失最大应选图中的________(选填“甲”或“乙”),若要求碰撞时动能损失最小则应选图中的________(选填“甲”或“乙”)。(甲图两滑块分别装有弹性圈,乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥) (2)某次实验时碰撞前滑块B 静止,滑块A 匀速向滑块B 运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T ,在这4次闪光的过程中,两滑块A 、B 均在0~80 cm 范围内,且第1次闪光时,滑块A 恰好位于x =10 cm 处。若两滑块A 、B 的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻,两滑块A 、B 质量比m A ∶m B =________。 解析:(1)若要求碰撞时动能损失最大,则需两滑块碰撞后粘合在一起,故应选图中的乙;若要求碰撞时动能损失最小,则应使两滑块发生弹性碰撞,即选图中的甲。 (2)由题图丙可知,第1次闪光时,滑块A 恰好位于x =10 cm 处,第二次A 在x =30 cm 处,第三次A 在x =50 cm 处,碰撞在x =60 cm 处。从第三次闪光到碰撞的时间为T 2,则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T 时刻。设碰前A 的速度大小为v ,则碰后A 的速度大小为v 2,B 的速度大小为v ,根据动量守恒定律可得m A v =-m A v 2+m B v ,解得m A m B =23 。 答案:(1)乙 甲 (2)2.5T 2∶3 2.某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A 、B 两球的碰撞来 探究碰撞过程中的不变量,图中P Q R 为斜槽,实验时先使A 球从斜 槽上某一固定位置G 由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸 上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B 球放在斜槽上靠近槽末端的地方,让A 球仍从位置G 由静止开始滚 下,和B 球碰撞后,A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中O 点是斜槽末端R 在记录纸上的垂直投影点。 (1)安装器材时要注意:固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿________方向。

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/s B .3kg·m/s 、9kg·m/s C .-5kg·m/s 、17kg·m/s D .6kg·m /s 、6kg·m/s 6.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 .03 v 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 >0P A .①② B.①③④ C.①②④ D.②③ 9.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·s B .20N·s C .30N·s D .40N·s 10.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·s 11.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

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块 并留在其中, 与木块 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧 被压缩瞬间 的速度 ,木块 、 的质量均为 .求:

验证动量守恒定律

验证动量守恒定律 一、目的:验证两小球碰撞中的动量守恒 二、器材 斜槽,两个大小相同而质量不等的小球,天平,刻度尺、重锤线、白纸、复写纸、圆规、游标卡尺 三、原理 大小相同,质量为m1和m2的两个小球相碰,若碰前m1运动,m2静止,根据系统动量守恒定律有:m1v1=m1v1′+m2v2′。 因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平飞行距离跟做平抛运动的初速度成正比。所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可以验证动量守恒定律。 由于v1、v1′、v2′均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间也相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在图中分别用OP、OM和O′N表示。因此只需验证:m1OP=m1OM+m2(ON-2r)即可。 四、步骤

1.在桌边固定斜槽(如图实8-1),使它的末端切线水平,并在它的末端挂上重锤线。在桌边的地板上铺上记录纸来记录小球的落地点,在纸上记下重锤线所指位置O点。 2.用天平测出入射球质量m1和被碰球质量m2。 3.用游标卡尺测出两球直径d(两球直径应相等),在纸上标出O′点,OO′=d。 4.不放被碰球m2,让m1从斜槽顶点A自由滚下,重复若干次记下落地点平均位置P。 5.把被碰球m2放在斜槽末端支柱上(如图实8-2),使两球处于同一高度,让m1从A点自由滚下与m2相碰,重复若干次,分别记下m1、m2落地点的平均位置M、N。 6.用刻度尺分别测出OP,OM,O′N,验证:是否成立。 五、数据记录及处理(略) 六、注意事项 1.入射球质量m1应大于被碰球质量m2。 2.两球发生正碰,碰后均做平抛运动,这要求通过调整支柱使两球等高。 3.入射球每一次都从同一高度无初速度释放。 4.在实验中,至少重复10次,用尽可能小的圆把各小球的落点分别圈在里面,以确定小球落点的平均位置,其目的是为了减小实验误差。思考与注意: (1)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么? ma> mb,保证碰后两球都向前方运动; (2)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对

(完整版)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。 4、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()()Mv M 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,并向南滑行了一段距离后停止。根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s 的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为: A 、小于10 m/s B 、大于10 m/s 小于20 m/s C 、大于20 m/s 小于30 m/s D 、大于30 m/s 小于40 m/s 3、质量相同的物体A 、B 静止在光滑的水平面上,用质量和水平速度相同的子弹a 、b 分别射击A 、B ,最终a 子弹留在A 物体内,b 子弹穿过B ,A 、B 速度大小分别为v A 和v B ,则: A 、v A >v B B 、v A <v B C 、v A =v B D 、条件不足,无法判定 4、质量为3m ,速度为v 的小车, 与质量为2m 的静止小车碰撞后连在一起运动,则两车碰撞后的总动量是 O P S Q F

高考物理一轮复习第六单元动量实验七验证动量守恒定律学案新人教版

实验七验证动量守恒定律 [实验目的] 验证一维碰撞中的动量守恒. [实验原理] 在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′,算出碰撞前的动量p =m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否相等.[实验器材] 斜槽、小球(两个)、天平、直尺、复写纸、白纸、圆规、重垂线. [实验步骤] 1.测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球. 2.安装:按照如图所示安装实验装置.调整固定斜槽使斜槽底端水平. 3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O. 4.单球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N,如图所示.改变入射小球的释放高度,重复实验. [数据处理]

连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中.最后代入m1·OP=m1·OM +m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立. [注意事项] 1.斜槽末端的切线必须水平. 2.入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放. 3.选质量较大的小球作为入射小球. 4.实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变. 命题点1 教材原型实验 如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系. (1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量________(填选项前的序号),间接地解决这个问题. A.小球开始释放的高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的水平位移 (2)用天平测量两个小球的质量m1、m2.图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放;然后把被碰小球m2静止于轨道水平部分的右侧末端,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相撞,并重复多次,分别找到小球的平均落点M、P、N,并测量出平均水平位移OM、OP、ON. (3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_________[用(2)中测量的量表示];若碰撞是弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为____________________[用(2)中测量的量表示].

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