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，一个连同装备共有100Kg的宇航员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态．装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体．宇航员为了能在10min时间内返还飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体为______kg．

正确答案

0.15

解析

解：解：设宇航员的速度为u，则：

释放m1氧气后，则根据动量守恒有：0=m1v-（M-m1）u

代入数据得：m1=0.15kg

故答案为：0.15

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题型：简答题

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简答题

（2016•泰安一模）如图，在光滑平直的轨道上有一节质量为M的车厢，车厢以12m/s的速度向右匀速运动，车厢顶部右侧边缘有一小物块（质量可忽略）与之相对静止．前方停着一质量m=3M的平板车，车顶离平板车高为h=1.8m．某时刻车厢与平板车相撞，车厢顶部的小物块顺势向前滑出．试问小物块将落在平板车上距离平板车左端多远的范围内？（不计空气阻力，平板车足够长，g=10m/s2）

正确答案

解：若车厢与平板车相碰后粘在一起共同运动，以向右为正，根据动量守恒定律得：Mv0=（M+m）v

代入数据解得：v=3m/s

小物块下落的时间为：t=，

小物块相对于车的水平位移为：s1=（v0-v）t=5.4m，

若车厢与平板车相碰的过程中，没有能量损失，以向右为正，根据动量守恒定律和能量守恒定律得：

Mv0=Mv1+mv2，

，

解得：，

则物块相对于车的水平位移为：s2=（v0-v2）t=3.6m，

所以小物块将落在平板车上距离平板车左端3.6m-5.4m的范围内．

答：小物块将落在平板车上距离平板车左端3.6m-5.4m的范围内．

解析

解：若车厢与平板车相碰后粘在一起共同运动，以向右为正，根据动量守恒定律得：Mv0=（M+m）v

代入数据解得：v=3m/s

小物块下落的时间为：t=，

小物块相对于车的水平位移为：s1=（v0-v）t=5.4m，

若车厢与平板车相碰的过程中，没有能量损失，以向右为正，根据动量守恒定律和能量守恒定律得：

Mv0=Mv1+mv2，

，

解得：，

则物块相对于车的水平位移为：s2=（v0-v2）t=3.6m，

所以小物块将落在平板车上距离平板车左端3.6m-5.4m的范围内．

答：小物块将落在平板车上距离平板车左端3.6m-5.4m的范围内．

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题型：简答题

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简答题

动量分别为5kg•m/s和6kg•m/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动，A追上B并发生碰撞后．若已知碰撞后A的动量减小了2kg•m/s，而方向不变，那么A、B质量之比的可能范围是什么？

正确答案

解：根据动量守恒定律得

PA+PB=PA′+PB′

又PA′=3kg•m/s，

解得，PB′=8kg•m/s，

碰撞过程系统的总动能不增加，则有+≤+

代入得：+≤+①

又由题，碰撞前A的速度大于B的速度，则有

＞ ②

碰撞后A的速度不大于B的速度，则有≤ ③

由以上不等式组解得≤≤

答：A、B质量之比的可能范围是≤≤．

解析

解：根据动量守恒定律得

PA+PB=PA′+PB′

又PA′=3kg•m/s，

解得，PB′=8kg•m/s，

碰撞过程系统的总动能不增加，则有+≤+

代入得：+≤+①

又由题，碰撞前A的速度大于B的速度，则有

＞ ②

碰撞后A的速度不大于B的速度，则有≤ ③

由以上不等式组解得≤≤

答：A、B质量之比的可能范围是≤≤．

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题型：多选题

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多选题

图示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用前后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10Hz．A、B之间夹着一根被压缩的轻质弹簧并用绳子连接，开始时它们处于静止状态．绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．已知滑块A、B的质量分别为200g、300g．根据照片记录的信息，可判断（　　）

AA、B两滑块均做匀速直线运动

BB滑块的速度大小为6cm/s

CA、B两滑块的动量相同

DA滑块的动量变化量与B滑块的动量变化量之和为零

正确答案

A,B,D

解析

解：A、频闪照片的周期为T==0.1s．由频闪照片看出，A滑块每0.1s时间内通过的位移大小都是0.90cm，做匀速直线运动，B滑块每0.1s时间内通过的位移大小都是0.60cm，做匀速直线运动．故A正确．

B、B滑块的速度大小为vB===6cm/s．故B正确．

C、两滑块动量方向相反，动量是矢量，故两滑块的动量不同．故C错误．

C、取A滑块动量方向为正方向．A滑块的速度大小为vA==9cm/s，其动量变化量为△PA=mAvA=200×9g•cm/s=1800g•cm/s，B滑块的动量变化量为△PB=-mBvB=-300×6g•cm/s=-1800g•cm/s，则△PA+△PB=0．故D正确．

故选ABD

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题型：简答题

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简答题

据报道，一辆轿车高速强行超车时，与迎面驰来的另一辆轿车相撞．两车相撞后连为一体停下来，两车车身因碰撞挤压，皆缩短了0.4m，据测算相撞时两车速度均约108km/h，试求碰撞过程中车内质量为60kg的人受到冲击力约为多少？

正确答案

解：车的初速度：v0=108km/h=30m/s，

由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2-v02=2ax，

可知，人和车减速的加速度大小为：a===1125m/s2，

根据牛顿第二定律得人受到的平均冲力为：

F=ma=60×1125N=6.75×104N；

答：碰撞过程中车内质量为60kg的人受到冲击力约为6.75×104N．

解析

解：车的初速度：v0=108km/h=30m/s，

由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2-v02=2ax，

可知，人和车减速的加速度大小为：a===1125m/s2，

根据牛顿第二定律得人受到的平均冲力为：

F=ma=60×1125N=6.75×104N；

答：碰撞过程中车内质量为60kg的人受到冲击力约为6.75×104N．

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正确答案

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