动量守恒定律_章节学习

1

题型：填空题

|

填空题

如图所示，质量为2m的物块A穿在光滑水平杆上，下面用长为L的轻绳悬吊一个质量为m的小球B，A、B均静止不动．质量为m的小球C在光滑水平桌面上以速度v0向右运动，小球C刚滑出右边缘时与小球B发生正碰，碰后两球粘在一起共同运动．试求：

①B、C小球碰撞过程中损失的机械能；

②B、C小球碰撞后物块A运动的最大速度．

正确答案

解析

解：（1）设BC碰撞后一起共同运动的速度为v1，设向右为正方向，则对BC小球组成的系统，由动量守恒得：

mv0=2mv1…①

E=mv02-×2mv12…②

联立的：E=mv02…③

（2）由题意分析可知，当BC碰撞后粘在一起上升到最高点，再从最高点运动到物块A的正下方时A的速度最大，设此时BC向左运动的速度大小为v2，物块A向右运动的速度大小为v3，取水平向右为正方向，则对ABC组成的系统，由水平方向动量守恒得：

2mv1=-2mv2+2mv3…④

由机械能守恒得：×2mv12+×2mv32…⑤

联立①④⑤得：v3=v0

答：①B、C小球碰撞过程中损失的机械能为mv02；

②B、C小球碰撞后物块A运动的最大速度v0．

1

题型：多选题

|

多选题

如图所示，在真空中一个光滑的绝缘的水平面上，有直径相同的两个金属球A、C．质量mA=0.01kg，mC=0.005kg．静止在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中的C球带正电，电量qc=1×10-2C．在磁场外的不带电的A球以速度v0=20m/s进入磁场中与C球发生正碰后，C球对水平面压力恰好为零，则碰后A球的速度vA及碰撞后A球对水平面的压力F为（　　）

AvA=10m/s

BvA=15m/s

CF=0.075N

DF=0.1N

正确答案

A,C

解析

解：设A球初速度方向为正方向，设碰后A、C速度为vA和vC，由动量守恒得，

mAv0=mAvA+mCvC①

碰后，两球平均分配电荷，C球对水平面压力恰好为零，则有：

②

由①②代入数据得，vA=10m/s

由左手定则知，洛伦兹力竖直向上，故A球对水平面压力为：

F=③

由②③并代入数据得，F=0.075N

故选AC

1

题型：简答题

|

简答题

（2015秋•黔南州期末）如图所示，一质量为m的光滑弧形槽，槽下端切线水平，并与水平面平滑相通．开始槽固定在光滑水平面上，弧形槽的高为h，一质量为m的物块B静止放在光滑水平面上O点，物块B上连一轻质弹簧，现让一质量也为m的物块A从弧形槽的顶端由静止下滑，已知重力加速度为g，问：

①弹簧能获得的最大弹性势能多大？

②若弧形槽不固定，则物块A由弧形槽顶端由静止下滑后，与弹簧相碰，弹簧获得的最大弹性势能又为多大？

正确答案

解：①设最大弹性势能为EPm，当弧形槽固定时，物块A沿光滑弧面下滑，机械能守恒：mgh=m

物块A与弹簧相碰后，当AB两者有共同速度时，弹簧的弹性势能最大，以向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv1=2mv2

弹簧的最大弹性势能为：EPm=m-×2m=mgh

②设最大弹性势能为EPm′，若弧形槽不是固定的，则物块下滑时，物块和弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，设两物块刚分离时，弧形槽的速度大小为v3，物块的速度大小为v4，以向右为正方向，

则根据水平方向动量守恒得：mv3=mv4

根据机械能守恒有：mgh=m+m

解得：v4=

当物块与弹簧相碰后，弹簧能获得的最大弹性势能为：E′Pm=m=mgh

答：①弹簧能获得的最大弹性势能为mgh；

②若弧形槽不固定，则物块A滑下后，与弹簧相碰，弹簧获得的最大弹性势能又为mgh．

解析

解：①设最大弹性势能为EPm，当弧形槽固定时，物块A沿光滑弧面下滑，机械能守恒：mgh=m

物块A与弹簧相碰后，当AB两者有共同速度时，弹簧的弹性势能最大，以向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv1=2mv2

弹簧的最大弹性势能为：EPm=m-×2m=mgh

②设最大弹性势能为EPm′，若弧形槽不是固定的，则物块下滑时，物块和弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，设两物块刚分离时，弧形槽的速度大小为v3，物块的速度大小为v4，以向右为正方向，

则根据水平方向动量守恒得：mv3=mv4

根据机械能守恒有：mgh=m+m

解得：v4=

当物块与弹簧相碰后，弹簧能获得的最大弹性势能为：E′Pm=m=mgh

答：①弹簧能获得的最大弹性势能为mgh；

②若弧形槽不固定，则物块A滑下后，与弹簧相碰，弹簧获得的最大弹性势能又为mgh．

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以水平初速v0滑上原来静止在水平光滑轨道上的质量为M的小车上，物体与小车上表面间的动摩擦因数为μ，小车足够长．求：

（1）物体从滑上小车到与小车相对静止所经历的时间？

（2）物体相对小车滑行的距离？

（3）系统中产生的热量是多少？

正确答案

解：（1）设向右为正方向，根据动量守恒定律有：

mv0=（m+M）v

得：v=

对小车：μmg=Ma，

又 v=at

联立得：t=；

（2）对系统，根据能量守恒得：

μmg△s=-

解得物体相对小车滑行的距离是：△s=；

（3）根据能量守恒，系统损失的机械能等于摩擦产生的内能：

Q=μmg△s=

答：

（1）物体从滑上小车到与小车相对静止所经历的时间是；

（2）物体相对小车滑行的距离是；

（3）系统中产生的热量是．

解析

解：（1）设向右为正方向，根据动量守恒定律有：

mv0=（m+M）v

得：v=

对小车：μmg=Ma，

又 v=at

联立得：t=；

（2）对系统，根据能量守恒得：

μmg△s=-

解得物体相对小车滑行的距离是：△s=；

（3）根据能量守恒，系统损失的机械能等于摩擦产生的内能：

Q=μmg△s=

答：

（1）物体从滑上小车到与小车相对静止所经历的时间是；

（2）物体相对小车滑行的距离是；

（3）系统中产生的热量是．

1

题型：填空题

|

填空题

气球下系着绳梯，其总质量为M．在绳梯上有一质量为m的人．整个系统原来静止在空中．若此人相对于绳梯速度v向上爬，则在地面上的人看来，人向上爬的速度大小为______．气球下降的速度大小为______．

正确答案

解析

解：人与气球组成的系统动量守恒，设绳梯的速度为V，以向上为正方向，

由动量守恒定律得：m（v-V）-MV=0，解得，V=，

在地面上的人看来，人向上爬的速度大小为：v人=v-V=；

故答案为：；．

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