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高中物理动量守恒(经典)

高中物理动量守恒(经典)
高中物理动量守恒(经典)

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 <m 2时,v 1>0,v 2>0(同向运动) ④当m l 0(反向运动)

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.3mv 0

B.2mv 0

C.mv 0

D.2mv 0

10.某地强风的风速是20m/s ,空气的密度是ρ=1.3kg/m 3

。一风力发电机的有效受风面积为S =20m 2,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。

C A B V 0 2V 0

12.如图12所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B 和C 。重物A (A 视质点)位于B 的右端,A 、B 、C 的质量相等。现A 和B 以同一速度滑向静止的C ,B 与C 发生正碰。碰后B 和C 粘在一起运动,A 在C 上滑行,A 与C 有摩擦力。已知A 滑到C 的右端面未掉下。试问:从B 、C 发生正碰到A 刚移动到C 右端期间,C 所走过的距离是C 板长度的多少倍?

13.如图13所示,在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C ,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上。现有滑块A 以初速V 0从右端滑上B ,并以1/2 V 0滑离B ,确好能到达C 的最高点。A 、B 、C 的质量均为m ,试求:(1)木板B 上表面的动摩擦因素μ;(2)1/4圆弧槽C 的半径R ;(3)当A 滑离C 时,C 的速度。

14.如图所示,将质量均为m 厚度不计的两物块A 、B 用轻质弹簧相连接,只用手托着B 物块于H 高处,A 在弹簧弹力的作用下处于静止,将弹簧锁定.现由静止释放A 、B ,B 物块着地时解除弹簧锁定,且B 物块的速度立即变为0,在随后的过程中当弹簧恢复到原长时A 物块运动的速度为υ0,且B 物块恰能离开地面但不继续上升.已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同. (1)B 物块着地后,A 向上运动过程中合外力为0时的速度υ1;

(2)B 物块着地到B 物块恰能离开地面但不继续上升的过程中,A 物块运动的位移Δx ;

(3)第二次用手拿着A 、B 两物块,使得弹簧竖直并处于原长状

态,此时物块B 离地面的距离也为H ,然后由静止同时释放A 、B ,

B 物块着地后速度同样立即变为0.求第二次释放A 、B 后,B 刚要离地时A 的速度υ2.

15.如图所示,质量为m =1kg 的滑块,以υ0=5m/s 的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,若小车质量M =4kg ,平板小车长L =3.6m ,滑块在平板小车上滑移1s 后相对小

车静止.求:(g 取9.8m/s 2

(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ;

(2)若要滑块不滑离小车,滑块的初速度不能超过多少?

A

B C 图12 图13 A V 0 B C

H

A

B A

B

16.如图所示,质量均为M 的木块B A 、并排放在光滑水平面上,A 上固定一根轻质细杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O 上系一长度为L 的细线,细线的另一端系一质量为m 的小球C ,现将C 球的细线拉至水平,由静止释放,求: (1)两木块刚分离时,C B A 、、速度各为多大?

(2)两木块分离后,悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角多少?

17.如图所示,两个质量均为4m 的小球A 和B 由轻弹簧连接,置于光滑水平面上.一颗质量为m 子弹,以水平速度v 0射入A 球,并在极短时间内嵌在其中.求:在运动过程中 (1)什么时候弹簧的弹性势能最大,最大值是多少? (2)A 球的最小速度和B 球的最大速度.

18.质量为M =4.0kg 的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当t =0时,两个质量分别为m A =2kg 、m B =1kg 的小物体A 、B 都以大小为v 0=7m/s 。方向相反的水平速度,同时从小车板面上的左右两端相向滑动。到它们在小车上停止滑动时,没有相碰,A 、B 与车间的动摩

擦因素μ=0.2,取g =10m/s 2

,求:

(1)A 在车上刚停止滑动时,A 和车的速度大小

(2)A 、B 在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间。 (3)在给出的坐标系中画出小车运动的速度——时间图象。

A B

v 0 v 0 0.5 1.0

1.0

2.00

v /ms -1

t /s

0.51.5

O t/s

v/m.s -1

1 2 3

4

5 1 2

19.如图甲所示,小车B 静止在光滑水平上,一个质量为m 的铁块A (可视为质点),以水平速度v 0=4.0m/s 滑上小车B 的左端,然后与小车右挡板碰撞,最后恰好滑到小车的中点,已知

3=m

M

,小车车面长L =1m 。设A 与挡板碰撞无机械能损失,碰撞时间可忽略不计,g 取10m/s 2

,求:

(1)A 、B 最后速度的大小;

(2)铁块A 与小车B 之间的动摩擦因数;

(3)铁块A 与小车B 的挡板相碰撞前后小车B 的速度,并在图乙坐标中画出A 、B 相对

滑动过程中小车B 相对地面的速度v -t 图线。

20.如图所示,水平传送带AB 足够长,质量为M =1kg 的木块随传送带一起以v 1=2m/s 的速度向左匀速运动(传送带的速度恒定),木块与传送带的摩擦因数μ=05.,当木块运动到最

左端A 点时,一颗质量为m =20g 的子弹,以v 0=300m/s 的水平向右的速度,正对射入木块

并穿出,穿出速度v =50m/s ,设子弹射穿木块的时间极短,(g 取10m/s 2

)求: (1)木块遭射击后远离A 的最大距离;

(2)木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间。

21.在光滑的水平面上,静止放置着直径相同的小球A 和B ,它们的质量分别为m 和3m ,两球之间的距离为L .现用一大小为F 的水平恒力始终作用到A 球上,A 球从静止开始向着B 球方向运动,如图所示.设A 球与B 球相碰的时间极短、碰撞过程没有机械能损失,碰撞后两球仍在同一直线上运动.求:

(1)A 球第一次碰撞B 球之前瞬间的速度. (2)A 球到第二次碰撞B 球之前,A 球通过的总路程S .

22.如图所示,光滑轨道的DP 段为水平直轨道,PQ

段为半

A B

M m v 0

L L F

A m B

m 3Q

径是R的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水平轨道的右端相切于P点.一轻质弹簧两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B,质量为m的小球C靠在B球的右侧.现用外力作用在A和C上,弹簧被压缩(弹簧仍在弹性限度内),这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上.若撤去外力,C球恰好可运动到轨道的最高点Q.已知重力加速度为g,求撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能E是多大?

23.如图所示,A、B两物体与一轻质弹簧相连,静止在地面上.有一个小物体C从距A物体h 高度处由静止释放,当下落至与A相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开,当A和C 运动到最高点时,物体B对地面恰好无压力.设A、B、C三物体的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,不计空气阻力,且弹簧始终处于弹性限度内.若弹簧的弹性势能由劲度系数和形变量决定,求C物体下落时的高度h.

C

h

A

B

24.质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块

(可视为质点),物块的质量为m=1kg,小车左端上方如图所示固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水平速度v0=2m/s向左运动,当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞,而小车继续向左运动,取重力加速度g=10m/s2.

⑴设平板车足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速度;

⑵设平板车足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动对地所能达到的最大距离是s=0.4m,求物块与A第一次碰撞后到第二次碰撞前相对小车滑动的距离.

A

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高中物理-动量守恒定律测试题

高中物理-动量守恒定律测试题 一、动量守恒定律 选择题 1.在采煤方法中,有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下.今有一采煤用水枪,由枪口射出的高压水流速度为v .设水的密度为ρ,水流垂直射向煤层表面,若水流与煤层作用后速度减为零,则水在煤层表面产生的压强为( ) A .2v ρ B .2 2v ρ C .2 v ρ D .22v ρ 2.如图所示,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为m =4kg 的小物体B 以水平速度v 0=2m/s 滑上原来静止的长木板A 的表面,由于A 、B 间存在摩擦,之后A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示,取g=10m/s 2,则下列说法正确的是( ) A .木板A 获得的动能为2J B .系统损失的机械能为2J C .A 、B 间的动摩擦因数为0.1 D .木板A 的最小长度为2m 3.如图所示,将一光滑的、质量为4m 、半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨着一个质量为m 的物块.今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高为R 处从静止开始落下,沿半圆槽切线方向自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( ) A .小球在半圆槽内第一次由A 到最低点 B 的运动过程中,槽的支持力对小球做负功 B .小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时,小球与槽的速度大小之比为41︰ C .小球第一次在半圆槽的最低点B 时对槽的压力为133 mg D .物块最终的动能为 15 mgR 4.质量为3m 足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放质量均为m 的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ.现同时给木块l 、2、3水平向右的初速度v 0、2v 0、3v 0,已知重力加速度为g .则下列说法正确的是( ) A .1木块相对静止前,木板是静止的

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高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在图所示足够长的光滑水平面上,用质量分别为3kg 和1kg 的甲、乙两滑块,将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态.乙的右侧有一挡板P .现将两滑块由静止释放,当弹簧恢复原长时,甲的速度大小为2m/s ,此时乙尚未与P 相撞. ①求弹簧恢复原长时乙的速度大小; ②若乙与挡板P 碰撞反弹后,不能再与弹簧发生碰撞.求挡板P 对乙的冲量的最大值. 【答案】v 乙=6m/s. I =8N 【解析】 【详解】 (1)当弹簧恢复原长时,设甲乙的速度分别为和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向左的方向为正方向,由动量守恒定律可得: 又知 联立以上方程可得 ,方向向右。 (2)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,则说明乙反弹的的速度最大为 由动量定理可得,挡板对乙滑块冲量的最大值为: 2.水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动,速度为v =3m/s ,质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点,球的左边缘恰于传送带右端B 对齐;质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动,运动至B 点与球m 2发生碰撞,在极短的时间内以碰撞前速率的 1 2 反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1,取重力加速度2 10m/s g =。求: (1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大? (2)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少? 【答案】(1)42N (2)13.5J 【解析】 【详解】 解:设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动,根据动能定理:

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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 ,

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河南省固始县一中高中物理-动量守恒定律测试题 一、动量守恒定律 选择题 1.如图所示,足够长的光滑水平面上有一质量为2kg 的木板B ,质量为1kg 的木块C 叠放在B 的右端点,B 、C 均处于静止状态且B 、C 之间的动摩擦因数为μ = 0.1。质量为1kg 的木块A 以初速度v 1 = 12m/s 向右滑动,与木板B 在极短时间内发生碰撞,碰后与B 粘在一起。在运动过程中C 不从B 上滑下,已知g = 10m/s 2,那么下列说法中正确的是( ) A .A 与 B 碰撞后A 的瞬时速度大小为3m/s B .A 与B 碰撞时B 对A 的冲量大小为8N ?s C .C 与B 之间的相对位移大小为6m D .整个过程中系统损失的机械能为54J 2.如图所示,用长为L 的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块处于静止状态.一质量为m 、速度为v 0的子弹自左向右水平射穿木块后,速度变为v .已知重力加速度为g ,则 A .子弹刚穿出木块时,木块的速度为 0() m v v M - B .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统机械能守恒 C .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒 D .木块上升的最大高度为22 02mv mv Mg - 3.如图所示,质量10.3kg m =的小车静止在光滑的水平面上,车长 1.5m l =,现有质量 20.2kg m =可视为质点的物块,以水平向右的速度0v 从左端滑上小车,最后在车面上某处与 小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数0.5μ=,取2 g=10m/s ,则( ) A .物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒 B .增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变 C .若0 2.5m/s v =,则物块在车面上滑行的时间为0.24s D .若要保证物块不从小车右端滑出,则0v 不得大于5m/s 4.如图所示,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为m =4kg 的小物体B 以水平速度v 0=2m/s 滑上原来静止的长木板A 的表面,由于A 、B 间存在摩擦,之后A 、B 速度随时间

动量、冲量及动量守恒定律

动量、冲量及动量守恒定律

动量和动量定理 一、动量 1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量;公式p=m v; 2.矢量性:方向与速度的方向相同.运算遵循平行四边形定则. 3.动量的变化量 (1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式). (2)动量始终保持在一条直线上时的运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用带有正负号的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正负号仅代表方向,不代表大小). 4.与动能的区别与联系: (1)区别:动量是矢量,动能是标量. (2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物 理量,大小关系为E k=p2 2m或p=2mE k. 二、动量定理 1.冲量 (1)定义:力与力的作用时间的乘积.公式:I=

Ft.单位:牛顿·秒,符号:N·s. (2)矢量性:方向与力的方向相同. 2.动量定理 (1)内容:物体在一个运动过程中始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量. (2)公式:m v′-m v=F(t′-t)或p′-p=I.3.动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力,要增大这种冲击力就要设法减少冲击力的作用时间.要防止冲击力带来的危害,就要减小冲击力,设法延长其作用时间.(缓冲) 题组一对动量和冲量的理解 1.关于物体的动量,下列说法中正确的是() A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向 B.物体的动能不变,其动量一定不变 C.动量越大的物体,其速度一定越大 D.物体的动量越大,其惯性也越大 2.如图所示,在倾角α=37°的斜面上, 有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下,物 体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2

高中物理第16章《动量守恒定律》测试题

高中精品试题 《动量守恒定律》测试题 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100,考试时间60分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。) 1.某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始从船头走向船尾,不计水的阻力,那么在这段时间内人和船的运动情况是( ) A .人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小与它们的质量成反比 B .人匀加速走动,船则匀加速后退,且两者的加速度大小一定相等 C .不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反,大小与它们的质量成反比 D .人走到船尾不再走动,船则停下 解析:以人和船构成的系统为研究对象,其总动量守恒,设v 1、v 2分别为人和船的速 率,则有0=m 人v 1-M 船v 2,故有v 1v 2=M 船 m 人 可见A 、C 、D 正确。 人和船若匀加速运动,则有 F =m 人a 人,F =M 船a 船 所以a 人a 船=M 船 m 人 ,本题中m 人与M 船不一定相等,故B 选项错误。 答案:A 、C 、D 2.如图(十六)-1甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰。小球的质量分别为m 1和m 2。图(十六)-1乙为它们碰撞前后的x -t 图象。已知m 1=0.1 kg ,由此可以判断( ) 图(十六)-1 ①碰前m 2静止,m 1向右运动 ②碰后m 2和m 1都向右运动 ③由动量守恒可以算出m 2=0.3 kg ④碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能 以上判断正确的是( ) A .①③ B .①②③ C .①②④ D .③④ 解析:由图象知,①正确,②错误;由动量守恒m 1v =m 1v 1+m 2v 2,将m 1=0.1 kg ,v =4 m/s ,v 1=-2 m/s ,v 2=2 m/s 代入可得m 2=0.3 kg ,③正确;ΔE =12 m 21-????12m 1v 21+12m 2v 22

高中物理动量守恒定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高中物理动量守恒定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,质量为M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上,圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B 点,B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑,质量为m=0.5kg 的小物块放在水平而上的A 点,现给小物块一个向右的水平初速度v 0=4m/s ,小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C 点,已知圆弧所对的圆心角为53°,A 、B 两点间的距离为L=1m ,小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10m/s 2.求: (1)圆弧所对圆的半径R ; (2)若AB 间水平面光滑,将大滑块固定,小物块仍以v 0=4m/s 的初速度向右运动,则小物块从C 点抛出后,经多长时间落地? 【答案】(1)1m (2)4282 25 t s = 【解析】 【分析】 根据动能定理得小物块在B 点时的速度大小;物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和系统机械能守恒求出圆弧所对圆的半径;,根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度,物块从C 抛出后,根据运动的合成与分解求落地时间; 【详解】 解:(1)设小物块在B 点时的速度大小为1v ,根据动能定理得:22011122 mgL mv mv μ= - 设小物块在B 点时的速度大小为2v ,物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒则有:12()mv m M v =+ 根据系统机械能守恒有:22 01211()(cos53)22 mv m M v mg R R =++- 联立解得:1R m = (2)若整个水平面光滑,物块以0v 的速度冲上圆弧面,根据机械能守恒有: 22 00311(cos53)22 mv mv mg R R =+- 解得:322/v m s = 物块从C 抛出后,在竖直方向的分速度为:38 sin 532/5 y v v m s =?= 这时离体面的高度为:cos530.4h R R m =-?=

高中物理公式大全(全集) 八、动量与能量

八、动量与能量 1.动量 2.机械能 1.两个“定理” (1)动量定理:F ·t =Δp 矢量式 (力F 在时间t 上积累,影响物体的动量p ) (2)动能定理:F ·s =ΔE k 标量式 (力F 在空间s 上积累,影响物体的动能E k ) 动量定理与动能定理一样,都是以单个物体为研究对象.但所描述的物理内容差别极大.动量定理数学表达式:F 合·t =Δp ,是描述力的时间积累作用效果——使动量变化;该式是矢量式,即在冲量方向上产生动量的变化. 例如,质量为m 的小球以速度v 0与竖直方向成θ角 打在光滑的水平面上,与水平面的接触时间为Δt ,弹起 时速度大小仍为v 0且与竖直方向仍成θ角,如图所示.则 在Δt 内: 以小球为研究对象,其受力情况如图所示.可见小球 所受冲量是在竖直方向上,因此,小球的动量变化只能在 竖直方向上.有如下的方程: F ′击·Δt -mg Δt =mv 0cos θ-(-mv 0cos θ) 小球水平方向上无冲量作用,从图中可见小球水平方向动量不变. 综上所述,在应用动量定理时一定要特别注意其矢量性.应用动能定理时就无需作这方 面考虑了.Δt 内应用动能定理列方程:W 合=m υ02/2-m υ02 /2 =0 2.两个“定律” (1)动量守恒定律:适用条件——系统不受外力或所受外力之和为零 公式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2 ′或 p =p ′ (2)机械能守恒定律:适用条件——只有重力(或弹簧的弹力)做功 公式:E k2+E p2=E k1+E p1 或 ΔE p = -ΔE k 3.动量守恒定律与动量定理的关系 一、知识网络 二、画龙点睛 规律

高中物理动量定理解题技巧(超强)及练习题(含答案)

高中物理动量定理解题技巧(超强)及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m 2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车.g 取10 m/s 2.求: (1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小. (2)小车的长度. 【答案】(1)4.5N s ? (2)5.5m 【解析】 ①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有: 0011()o m v m m v =+,可解得110/v m s =; 对子弹由动量定理有:10I mv mv -=-, 4.5I N s =? (或kgm/s); ②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有: 0110122()()m m v m m v m v +=++; 设小车长为L ,由能量守恒有:22220110122111()()222 m gL m m v m m v m v μ= +-+- 联立并代入数值得L =5.5m ; 点睛:子弹击中小车过程子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出小车的速度,根据动量定理可求子弹对小车的冲量;对子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度. 2.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。已知sin37o=0.60,cos37o=0.80,重力加速度g 取10m/s 2,不计空气阻力。求: (1)物体沿斜面向上运动的加速度大小; (2)物体在沿斜面运动的过程中,物体克服重力所做功的最大值; (3)物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端的过程中,重力的冲量。 【答案】(1)6.0m/s 2(2)18J (3)20N· s ,方向竖直向下。 【解析】 【详解】

高中物理动量测试题经典.doc

高中物理动量测试题 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。 3.两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一个人静立在a车上。当此人从a车跳到b 车上,接着又跳回a车,则a车的速率: A.为0 ; B.等于b车速率; C.大于b车速率; D.小于b车速率。 4.恒力F作用在质量为m的物体上,如图18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 图18 C.拉力F对物体的冲量大小是Ft cosθ D.合力对物体的冲量大小为零 5.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。 6.在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止小钢球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为E1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则不可能有: 精选

高中物理选修3-5动量守恒定律的典型例题有答案

动量守恒定律的典型例题 【例1】把一支枪固定在小车上,小车放在光滑的水平桌面上.枪发射出一颗子弹.对于此过程,下列说法中正确的有哪些?[] A.枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.车、枪和子弹组成的系统动量守恒 D.车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒,因为子弹和枪筒之间有摩擦力.且摩擦力的冲量甚小【分析】本题涉及如何选择系统,并判断系统是否动量守恒.物体间存在相互作用力是构成系统的必要条件,据此,本题中所涉及的桌子、小车、枪和子弹符合构成系统的条件.不仅如此,这些物体都跟地球有相互作用力.如果仅依据有相互作用就该纳入系统,那么推延下去只有把整个宇宙包括进去才能算是一个完整的体系,显然这对于分析、解决一些具体问题是没有意义的.选择体系的目的在于应用动量守恒定律去分析和解决问题,这样在选择物体构成体系的时候,除了物体间有相互作用之外,还必须考虑“由于物体的相互作用而改变了物体的动量”的条件.桌子和小车之间虽有相互作用力,但桌子的动量并没有发生变化.不应纳入系统内,小车、枪和子弹由于相互作用而改变了各自的动量,所以这三者构成了系统.分析系统是否动量守恒,则应区分内力和外力.对于选定的系统来说,重力和桌面的弹力是外力,由于其合力为零所以系统动量守恒.子弹与枪筒之间的摩擦力是系统的内力,只能影响子弹和枪各自的动量,不能改变系统的总动量.所以D 的因果论述是错误的. 解】正确的是C. 【例2】一个质量M=1kg 的鸟在空中v0=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/s2.求:鸟被击中后经多少时间落地;鸟落地处离被击中处的水平距离. 【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v0 的方向为正方向,则由 Mv0+mv=(m+M)u,

动量守恒定律

动量守恒定律 一.动量和冲量 1.动量:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv ⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。 ⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。 2.冲量:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft ⑴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。 ⑵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。 ⑶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。 ⑷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。 例1. 质量为m 的小球由高为H 的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大 - 解:力的作用时间都是g H g H t 2sin 1 sin 22 α α== ,力的大小依次是mg 、 mg cos α和mg sin α,所以它们的冲量依次是: gH m I gH m I gH m I N G 2,tan 2,sin 2=== 合α α 特别要注意,该过程中弹力虽然不做功,但对物体有冲量。 二、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 ⑴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)。 ⑵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。 ⑶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)。 ⑷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。 ^ 三.动量守恒定律 1.动量守恒定律的条件 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。 2.动量守恒定律的表达形式 (1) 即p1 p2=p1/ p2/, (2)Δp1 Δp2=0,Δp1= -Δp2 3.运用动量守恒定律的解题步骤 1.明确研究对象,一般是两个或两个以上物体组成的系统; . 2.分析系统相互作用时的受力情况,判定系统动量是否守恒; 3.选定正方向,确定相互作用前后两状态系统的动量; 4.在同一地面参考系中建立动量守恒方程,并求解.

高中物理动量习题集

动量和冲量 一.选择题1 1、关于冲量和动量,下列说法正确的是() A.冲量是反映力的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、质量为m的物体放在水平桌面上,用一个水平推力F推物体而物体始终不动,那么在时间t内,力F推物体的冲量应是() A.v B.Ft C.mgt D.无法判断 3、古有“守株待兔”寓言,设兔子头受到大小等于自身体重的打击力时即可致死,并设兔子与树桩作用时间为0.2s,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能(2 g=)() 10m/s A.1m/s B.1.5m/s C.2m/s D.2.5m/s 4、某物体受到一2N·s的冲量作用,则() A.物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反 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、下列说法正确的是() 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 参考答案: 1、ABC 2、B 3、C 4、D 5、AD 一.选择题2 1.有关物体的动量,下列说法正确的是() 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,下列说法中正确的是() 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.下列说法中正确的是() A.速度大的物体,它的动量一定也大 B.动量大的物体,它的速度一定也大 C.匀速圆周运动物体的速度大小不变,它的动量保持不变 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10/ ?,由于某种作用,后来自西向东运动,动量 kg m s

高二物理动量单元测试题 新课标 人教版

高二物理动量单元测试题 一、选择题 1.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 [ ] A.b的速度方向一定与原速度方向相反 B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大 C.a、b一定同时到达水平地面 D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等 2.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.0m,小球与软垫接触的时间为1.0s,在接触时间内小球受到合力的冲量大小为(空气阻力不计,g取10m/s2) [ ] A.10N·s B.20N·s C.30N·s D.40N·s 3.质量为M的小车中挂有一单摆,摆球质量为m ,小车(和单摆)以恒定的速度 v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的? [ ] 4.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。-mgt/2 5.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 6.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mv 1增大到mv 2 ,若力和作用时间改为,都由mv 1 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4mv 2 B.在力2F作用下,经过2t时间,动量增到4mv 1 C.在力F作用下,经过2t时间,动量增到2(mv 2-mv 1 ) D.在力F作用下,经过2t时间,动量增到2mv 2 7.一质量为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

人教版高中物理选修3-5动量守恒的几种常见题型

高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 动量守恒的几种常见题型 一、两球碰撞型: 例1、甲、乙两球在光滑水平地面上同向运动,动量分别为P1=5 kg·m/s,P2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg·m/s,则二球质量关系可能是() A.m1=m2 B. 2m1=m2 C. 4m1=m2 D.6m1=m2 例2(多选)、质量为m的小球A,在光滑的水平面上以速度v与静止的质量为2m的小球B 发生正碰,碰后A球的动能变为原来的1/9,则碰撞后B球的速度大小可能是( ) A.1/3v B.2/3v C.4/9v D.8/9v 总结碰撞的规律: 练习1、A、B两球在光滑的水平面上同向运动,m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s,当A球追上B球并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是 ( ) A、v A′=5m/s, v B′=2.5m/s B、v A′=2m/s, v B′=4m/s C、v A′=-4m/s, v B=7m/s D、v A′=7m/s, v B′=1.5m/s 练习2、长度1m的轻绳下端挂着一质量为9.99kg的沙袋,一颗质量为10g的子弹以500m/s 的速度水平射入沙袋,求在子弹射入沙袋后的瞬间,悬绳的拉力是多大?(设子弹与沙袋的 二、子弹打木块型: 例3、质量为m的子弹,以V0=900m/s的速度打向质量为M的木块,若木块固定在水平面上,则子弹穿过木块后的速度为100m/s;若木块放在光滑水平面上,发现子弹仍能穿过木块,求 M/m的取值范围(子弹两次所受阻力相同且恒定不变)

例4、如图,质量M=1kg的长木板静止在光滑的水平面上,有一个质量m=0.2kg的可看作质点的物体以6m/s的水平初速度木板的左端冲上木板,在木板上滑行了2s后与木板保持相对静止,求:(1)木板获得的速度;(2)物体与木板间的动摩擦因数;(3)在此过程中产生的热量;(4)物体与木板的相对位移。 练习3、在光滑水平桌面上静置一质量M=980g的长方形匀质木块。现有一质量m=20g的子弹以V0=300m/s的水平速度沿其轴线射向木块,结果子弹留在木块中和木块一起以共同的速度运动。已知木块的长度L=10cm,子弹打入木块的深度为d=6cm,设木块对子弹的阻力不变。求(1)子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所增加的内能。 (2)若子弹以400m/s的初速度射向木块,能否射穿木块? (3)若能射穿木块,则射穿后木块和子弹的速度各为多大? 练习4、如图,放在光滑水平面上的木板A、B质量均为2kg,长度均为1m,C的质量为1kg,大小可忽略不计,以初速度2m/s从左端冲上B,C与A、B的动摩擦因数均为0.1,求A、B、C的最终速度。 三、小球圆弧型: 例5、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。 练习5、如图,质量为M的小车静止于光滑的水平面上,小车上AB部分是半径R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面。今把质量为m的小物体从A点由静止释放,m与BC部分间的动摩擦因数为μ,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点, 则B、D间距离x随各量变化的情况是()

冲量与动量公式汇编

冲量与动量公式汇编 1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同} 2.冲量:I=Ft {I:冲量(N s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定} 3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式} 4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 5.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒} 6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能} 7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体} 8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2) 9.由8得的推论——等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) 10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动 时的机械能损失。 E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块 的位移} 注: (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上; (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算; (3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、 爆炸问题、反冲问题等); (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒; (5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;

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 =

高中物理选修3-5第一章第一节动量定理测试题

高中物理选修3-5第一章第 一节动量定理测试题(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

第1节动量定理 A卷 一、选择题 1、下列说法中正确的是() A.物体的动量改变,一定是速度大小改变 B.物体的动量改变,一定是速度方向改变 C.物体的运动状态改变,其动量一定改变 D.物体的速度方向改变,其动量一定改变 2、在下列各种运动中,任何相等的时间内物体动量的增量总是相同的有( ) A.匀加速直线运动 B.平抛运动 C.匀减速直线运动 D.匀速圆周运动 3、在物体运动过程中,下列说法不正确 ...的有( ) A.动量不变的运动,一定是匀速运动 B.动量大小不变的运动,可能是变速运动 C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零),那么该物体一定做匀变速运动 D.若某一个力对物体做功为零,则这个力对该物体的冲量也一定为零 4、在距地面高为h,同时以相等初速V0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 5、对物体所受的合外力与其动量之间的关系,叙述正确的是( ) A.物体所受的合外力与物体的初动量成正比; B.物体所受的合外力与物体的末动量成正比; C.物体所受的合外力与物体动量变化量成正比; D.物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比 6、质量为m的物体以v的初速度竖直向上抛出,经时间t,达到最高点,速度变为0,以竖直向上为正方向,在这个过程中,物体的动量变化量和重力的冲量分别是( ) A. -mv和-mgt B. mv和mgt C. mv和-mgt 和mgt 7、质量为1kg的小球从高20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5m,小球接触软垫的时间为1s,在接触时间内,小球受到的合力大小(空气阻力不计)为( ) 二、填空题 8、用8N的力推动一个物体,力的作用时间是5s,则力的冲量为______。若物体仍处于静止状态,此力在这段时间内冲量为________,合力的冲量为_______。 9、一个小孩将一个质量为的橡皮泥以20m/s的速度打在墙上,则这一过程中,橡皮泥的动量改变量为,动量改变量的方向与初速度的方向(填“相同”或“相反”)。如果将同样质量的一个皮球以相同的速度打在墙上后又以相同的速率弹回,则皮球的动量为。 三、计算论述题 10、如图所示,一足球运动员踢一个质量为 kg的足球。 (1)若开始时足球的速度是4 m/s,方向向右,踢球后,球的速度为10 m/s,方向仍向右(如图甲),求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量。

高中物理动量守恒定律技巧和方法完整版及练习题含解析

高中物理动量守恒定律技巧和方法完整版及练习题含解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动,速度为v =3m/s ,质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点,球的左边缘恰于传送带右端B 对齐;质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动,运动至B 点与球m 2发生碰撞,在极短的时间内以碰撞前速率的 1 2 反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1,取重力加速度2 10m/s g =。求: (1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大? (2)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少? 【答案】(1)42N (2)13.5J 【解析】 【详解】 解:设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动,根据动能定理: 22 1111011=22 m gL m v m v μ-- 解之可得:1=4m/s v 因为1v v <,说明假设合理 滑块与小球碰撞,由动量守恒定律:21111221 =+2 m v m v m v - 解之得:2=2m/s v 碰后,对小球,根据牛顿第二定律:2 22 2m v F m g l -= 小球受到的拉力:42N F = (2)设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ,则()0111 2 L v v t =+ 解之得:11s t = 在这过程中,传送带运行距离为:113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为:11 1.5X L X m ?=-= 设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端,向左运动最大时间为2t 则根据动量定理:121112m gt m v μ??-=-? ???

16.3动量守恒定律教案

16.3动量守恒定律 主备人:审核人:主讲教师:授课班级:【三维目标】 一、知识与技能: 1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围 2.,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。 二、过程与方法: 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力; 三. 情感、态度与价值观: 培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。 【教学重点】:动量的概念和动量守恒定律。 【教学难点】:动量的变化和动量守恒的条件。 【教学方法】:教师启发、引导,学生讨论、交流。 【教学用具】:投影片,多媒体辅助教学设备。 【教学过程】: 【自主学习】 指导学生完成“知识体系梳理” 【新知探究】 一. 设疑激趣,创设研究情境 设置悬念:鸡蛋是我们每天都需要的营养食品,如果我将这只生鸡蛋用力扔出去,鸡蛋的命运会怎样? 演示:站在教室中部用力将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。 提问:你观察到什么现象? 学生:扔在绒布上鸡蛋没破。 教师从绒布下拿出那只鸡蛋并提问:如果站在同一位置将同一只鸡蛋以相同的力向墙上扔,会出现什么结果? 演示:用力将鸡蛋水平扔向墙壁(墙壁上事先贴有白纸)。 学生:鸡蛋破了。 激疑:两种情况下鸡蛋与墙或布作用前的动量可以认为是相同的,作用后的 动量变为零,鸡蛋的动量变化是相同的。但究竟是什么原因使得鸡蛋出现不

同的结局? 教师:再请大家看一段录象。 教师演示课件:播放几个体育运动的视频录象(在节奏感强烈的音乐背景下 依次出现亚运会跳高、拳击、跳马、吊环等比赛镜头)。 提问:看完这段录象后,我们可能会提出很多问题,比如跳高、跳马、吊环运动员落地时为什么要落在软垫上?激烈的拳击比赛中,运动员为什么要戴拳击手套?以上这些问题是大家熟悉却不能科学解释的问题,也正是本节课我们要研究的问题。 课件显示: 二. 分层展开,引导自主探究 1. 关于物体动量的变化跟哪些因素有关的研究 ①提出假说 教师:要解决刚才提出的问题,必须首先研究、解决物体的动量变化跟哪些因素有关这一问题。你们先猜一猜看,物体的动量变化与哪些因素有关? 学生甲猜想:可能与物体的质量和它受到的力有关。 学生乙猜想:可能与物体受到的力的大小和力的作用时间有关。 ②定性验证 教师:同学们会提出各种不同的假说,这些假说是否正确?请你们操作第一个学习软件,先对两个实例进行定性讨论,由此你能得出什么结论? 学生:动手操作学习软件并相互协作讨论。 学生计算机显示:讨论题—— a.一辆以某一速度行驶的汽车,关闭发动机后,要使汽车停下来即使它的动 量为零,如果你是驾驶员可以采取哪些措施? b.静止的足球,要使它运动起来即使它获得一定的动量,可用哪些方法? 请一学生回答对讨论题的分析结果:…… 学生归纳:物体动量的变化跟物体所受力的大小和作用时间的长短有关。 ③定量验证 提问:你得出的这一结论是否正确?你如何验证? 学生提出观点:可以采用数学推导的方法。 教师:很好!数学推导的方法也称定量分析法,请大家继续研究。 学生:继续操作计算机进行定量分析推导。 学生计算机显示(动画):一个质量为m 的物体,初速度为v ,在合外力F 的作用下,经过时间t,速度变为v',该物体动量的变化与什么有关? v v'

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