动量守恒定律_章节学习

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题型：填空题

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填空题

如图所示，质量为3m的木块置于光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为v0，设木块对子弹的阻力始终保持不变．则子弹穿透木块后，木块速度的大小v=______．

正确答案

v0

解析

解：子弹射穿木块过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv0=m×v0+3mv，

解得：v=v0；

故答案为：v0．

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题型：简答题

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简答题

如图所示两个质量分别为M1、M2的劈A、B，高度相同．放在光滑水平面上，A、B的上表面为光滑曲面，曲面末端与地面相切．有一质量为m的物块（可视为质点）自劈顶端自由下滑．劈顶端到地面距离h=0.06m，劈A与物块的质量比=5．

求：（I）物块离开A瞬间A和物块的速度各多大？（g=10m/s2）

（II）物块从A上滑下后又冲上B，若要保证物块离开B后不能追上A，则B与物块的质量比应满足什么条件．

正确答案

解（1）滑块在滑离A的瞬间，

由动量守恒定律得：M1vA+mv=0，

由能量守恒定律得：mgh=mv2+M1vA2，

已知：M1=5m，解得：v=1m/s，vA=-0.2m/s，负号表示速度方向与m方向相反；

（2）滑块与B相互作用过程中动量守恒，

由动量守恒定律得：mv=M2vB+mv′，

由能量守恒定律得：mv2+=mv′2+M2vB2，

解得：v′=v，

当m＜M2时，v′＜0，当v′≤vA时，m不能再追上A，

即：v≤vA，解得：1＜≤；

答：（1）物块离开A瞬间A的速度为0.2m/s，物块的速度为1m/s；（2）要保证物块离开B后不能追上A，B与物块的质量比满足的条件是：1＜≤．

解析

解（1）滑块在滑离A的瞬间，

由动量守恒定律得：M1vA+mv=0，

由能量守恒定律得：mgh=mv2+M1vA2，

已知：M1=5m，解得：v=1m/s，vA=-0.2m/s，负号表示速度方向与m方向相反；

（2）滑块与B相互作用过程中动量守恒，

由动量守恒定律得：mv=M2vB+mv′，

由能量守恒定律得：mv2+=mv′2+M2vB2，

解得：v′=v，

当m＜M2时，v′＜0，当v′≤vA时，m不能再追上A，

即：v≤vA，解得：1＜≤；

答：（1）物块离开A瞬间A的速度为0.2m/s，物块的速度为1m/s；（2）要保证物块离开B后不能追上A，B与物块的质量比满足的条件是：1＜≤．

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题型：简答题

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简答题

光滑水平面上质量m=2kg的滑块A以v=3m/s的速度碰撞质量为4kg的静止滑块B，在B靠近A的一侧安装一轻弹簧，问：

（1）当碰撞后A以1m/s的速度反向运动时，滑块B的速度为多少？

（2）在碰撞过程中弹簧具有的最大的弹性势能是多大？

正确答案

解：（1）碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mAv=-mAvA+mBvB，

即：2×3=-2×1+4vB，

解得：vB=2m/s

（2）A、B共速时，弹簧的弹性势能最大，A、B碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：mAv=（mA+mB）v′，

由机械能守恒定律得：，

代入数据得：△EP=6J；

答：（1）当碰撞后A以1m/s的速度反向运动时，滑块B的速度为2m/s；

（2）在碰撞过程中弹簧具有的最大的弹性势能是6J．

解析

解：（1）碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mAv=-mAvA+mBvB，

即：2×3=-2×1+4vB，

解得：vB=2m/s

（2）A、B共速时，弹簧的弹性势能最大，A、B碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：mAv=（mA+mB）v′，

由机械能守恒定律得：，

代入数据得：△EP=6J；

答：（1）当碰撞后A以1m/s的速度反向运动时，滑块B的速度为2m/s；

（2）在碰撞过程中弹簧具有的最大的弹性势能是6J．

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题型：填空题

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填空题

（2012春•娄底校级月考）质量为150kg的小车以2m/s的速度在光滑水平道路上匀速前进，质量为50kg的人以水平速度4m/s迎面跳上小车后，车速度为______m/s．

正确答案

0.5

解析

解：人跳上小车前后，人与车系统动量守恒，以小车的初速度方向为正方向，故：

Mv1-mv2=（M+m）v

解得：

v===0.5m/s

故答案为：0.5．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为m=2kg的物体A（可视为质点），物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5，一颗质量为m0=0.02kg的子弹以v0=600m/s的水平速度射穿A后，速度变为v=100m/s，最后物体A仍静止在小平板车上，取g=10m/s2，求：

（1）小平板车最后的速度是多大？

（2）物体A相对小车滑动的距离和时间为多少？

正确答案

解：（1）对子弹和物体A组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律可得：m0v0=mv1+m0v，代入数据解得：v1=5m/s；

对物体A与小平板车组成的系统，以A的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律可得：mv1=（M+m）v2，代入数据解得：v2=2.5m/s；

（2）对物体A与小平板车组成的系统，由能量守恒定律可得：

，Q=μmg•L，代入数据解得：L=1.25m，

对物体A在小平板车上滑动过程中，由动量定理可得：-μmg•t=mv2-mv1，

解得：t=0.5s；

答：（1）小平板车最后的速度是2.5m/s；

（2）物体A相对小车滑动的距离为1.25m，时间为0.5s．

解析

解：（1）对子弹和物体A组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律可得：m0v0=mv1+m0v，代入数据解得：v1=5m/s；

对物体A与小平板车组成的系统，以A的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律可得：mv1=（M+m）v2，代入数据解得：v2=2.5m/s；

（2）对物体A与小平板车组成的系统，由能量守恒定律可得：

，Q=μmg•L，代入数据解得：L=1.25m，

对物体A在小平板车上滑动过程中，由动量定理可得：-μmg•t=mv2-mv1，

解得：t=0.5s；

答：（1）小平板车最后的速度是2.5m/s；

（2）物体A相对小车滑动的距离为1.25m，时间为0.5s．

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