动量守恒定律_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上．A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失．当m1、v0一定时，若m2越大，则碰撞过程中B受到的冲量______．（填“越小”或“越大”）

正确答案

解：设两球碰撞后m1、m2的速度分别为v1、v2，m1、m2碰撞时动量守恒，选向右的方向为正，则有：

m1v0=m1v1+m2v2---①

弹性碰撞机械能守恒，则有：

m1v02=m1v12+m2v22---------②

由①②得：m1v02-m1v12=m2v22，

即：v0+v1=v2-----③

由①③得：v1=-----④

v2=-----------⑤

A的动量变化量为：△PA=m2v2=m2=v0

当m1、v0一定时，若m2越大，△PA越大，根据动量定理得：△PA=IA，则碰撞过程中A受到的冲量IA越大，根据牛顿第三定律可知，B与A之间的作用力大小时间，作用时间也相等，B受到的冲量与A受到的冲量大小相等，所以碰撞过程中B受到的冲量越大．

故答案为：越大．

解析

解：设两球碰撞后m1、m2的速度分别为v1、v2，m1、m2碰撞时动量守恒，选向右的方向为正，则有：

m1v0=m1v1+m2v2---①

弹性碰撞机械能守恒，则有：

m1v02=m1v12+m2v22---------②

由①②得：m1v02-m1v12=m2v22，

即：v0+v1=v2-----③

由①③得：v1=-----④

v2=-----------⑤

A的动量变化量为：△PA=m2v2=m2=v0

当m1、v0一定时，若m2越大，△PA越大，根据动量定理得：△PA=IA，则碰撞过程中A受到的冲量IA越大，根据牛顿第三定律可知，B与A之间的作用力大小时间，作用时间也相等，B受到的冲量与A受到的冲量大小相等，所以碰撞过程中B受到的冲量越大．

故答案为：越大．

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，在水平面上放置质量为M=800g的木块，一质量为m=50g的子弹以v0=170m/s的水平速度射入木块，最终与木块一起运动．若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，求：（g取10m/s2）

（1）子弹打入后木块的速度

（2）木块在地面上滑行的距离．

正确答案

解：（1）在子弹射入木块的过程中，由于时间极短，摩擦力的冲量忽略不计，则子弹和木块组成的系统满足动量守恒，取向右为正方向，所以有：

mv0=（m+M）v

可得子弹和木块的共同速度 v==m/s=10m/s

（2）子弹射入木块后，以整体为研究对象，在地面滑行过程中有摩擦力对研究对象所做功等于此过程中整体动能的变化，根据动能定理得：

-μ（M+m）gs=0-

所以 s==m=25m．

答：（1）子弹打入后木块的速度为10m/s．

（2）木块在地面上滑行的距离为25m．

解析

解：（1）在子弹射入木块的过程中，由于时间极短，摩擦力的冲量忽略不计，则子弹和木块组成的系统满足动量守恒，取向右为正方向，所以有：

mv0=（m+M）v

可得子弹和木块的共同速度 v==m/s=10m/s

（2）子弹射入木块后，以整体为研究对象，在地面滑行过程中有摩擦力对研究对象所做功等于此过程中整体动能的变化，根据动能定理得：

-μ（M+m）gs=0-

所以 s==m=25m．

答：（1）子弹打入后木块的速度为10m/s．

（2）木块在地面上滑行的距离为25m．

1

题型：多选题

|

多选题

如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上．现使B获得水平向右、大小为3m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得（　　）

A在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态

B从t3到t4时间弹簧由压缩状态逐渐向原长恢复，t4时刻恢复到原长

C两物体的质量之比为m1：m2=1：2

D在t2时刻A、B两物块的动能之比为Ek1：Ek2=8：1

正确答案

B,D

解析

解：A、由图示图象可知，从0到t1的过程中，A的速度增大，B的速度减小，弹簧被拉伸，在t1时刻两物块达到共同速度1m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t1到t2过程，A的速度继续增大，B的速度继续减小，弹簧开始收缩，到达t2时刻，A的速度最大，B的速度最小，弹簧恢复原长；从t2到t3过程，A的速度减小，B的速度增大，弹簧被压缩，到t3时刻，A、B的速度相等，为1m/s，此时弹簧的压缩量最大，从t3到t4过程，A的速度减小，B的速度增大，该过程弹簧恢复原长，到t4时刻，B的速度等于初速度，A的速度为零，弹簧恢复原长，由以上分析可知，A错误，B正确；

C、系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，有：

m2v0=（m1+m2）v2，m2×3=（m1+m2）×1，解得：m1：m2=2：1，故C错误；

D、由图示图象可知，在t2时刻A、B两物块的速度分别为：vA=2m/s，vB=-1m/s，物体的动能：Ek=mv2，则A、B两物块的动能之比为EkA：EkB=8：1，故D正确；

故选：BD．

1

题型：简答题

|

简答题

（2015秋•铜仁市期末）如图所示，一质量m1=0.6kg的小车静止在光滑的水平面上，现有一质量m2=0.3kg的物块，以水平向右的速度v0=6m/s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0.4，取g=10m/s2，求：

（1）物块与小车的共同速度v．

（2）物块在车面上滑行的时间t．

正确答案

解：（1）小车与物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

m2v0=（m1+m2）v，

解得：v===2m/s；

（2）对小车，由动量定理得：μm2gt=m1v，

解得：t===1s；

答：（1）物块与小车的共同速度v为2m/s．

（2）物块在车面上滑行的时间t为1s．

解析

解：（1）小车与物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

m2v0=（m1+m2）v，

解得：v===2m/s；

（2）对小车，由动量定理得：μm2gt=m1v，

解得：t===1s；

答：（1）物块与小车的共同速度v为2m/s．

（2）物块在车面上滑行的时间t为1s．

1

题型：单选题

|

单选题

光电计时器的实验简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B，右端N处与水平传送带理想连接，今将宽度为d=3.6×10-3m的黑色磁带贴在物块B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光．传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速传动．物块B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，质量mA=2kg，mB=1kg．开始时在A、B间压缩一轻弹簧P（且与A、B不拴接），锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开A、B，迅速移去轻弹簧，物块B第一次通过光电门，计时器显示读数为t=9.0×10-4s．取g=10m/s2，则（　　）

A物块A、B被弹簧弹开的速度vA=vB=4m/s

B弹簧储存的弹性势能为12J

C故物块B沿传送带向右滑动的最远距离为3m

D物块B在传送带上滑动的全过程中因摩擦产生的热量Q=16J

正确答案

B

解析

解：A、物块A、B被弹簧弹开后的速度为：vB===4m/s，弹簧弹开过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAvA-mBvB=0，代入数据解得：vA=2m/s，故A错误；

B、故弹簧储存的弹性势能EP=mAvA2+mBvB2，代入数据解得：EP=12J，故B正确；

C、物块B在传送带上的加速度为a，由牛顿第二定律得：μmBg=mBa，代入数据解得：a=2m/s2，故物块B沿传送带向右滑动的最远距离：sm===4m＜L=8m，故C错误；

D、由C可知，物块向左滑行的最大距离小于传送带长度，物体速度变为零后反向加速运动，物块在传送带上运动的总时间为：t′===4s，传送带的位移：s传=vt′=6×4=24m，整个过程中物块在传送带上的位移为零，物块与传送带的相对位移：s=s传=24m，故因摩擦产生的热量：Q=μmBgs=0.2×1×10×24=48J，故D错误；

故选：B．

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析