黑龙江省大庆市喇中高考物理复习 考题精选（108） 动量.doc

高中物理考题精选（108）动量1、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块a并留在其中，a、b用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示则在子弹打击木块a及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统()a动量守恒，机械能守恒b动量不守恒，机械能守恒c动量守恒，机械能不守恒d无法判定动量、机械能是否守恒答案 解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上所受外力之和为零，所以动量守恒机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒故选项c正确，a、b、d错误答案：c2、如图所示，竖直固定轨道abcd段光滑，长l1.0 m的平台de段粗糙，abc段是以o为圆心的圆弧小球a和b紧靠在一起静止于e处，b的质量是a的4倍两小球在内力作用下突然分离，a分离后始终沿轨道向左运动，与de段的动摩擦因数0.2，到b点时轨道对a的支持力等于a所受重力的，b分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离s0.4 m，平台高h0.8 m，取g10 m/s2，求：(1)ab分离时b的速度大小vb；(2)a到达d点时的速度大小vd；(3)圆弧abc的半径r.答案 解析：(1)b分离后做平抛运动，由平抛运动规律可知hgt2，vb代入数据得：vb1 m/s.(2)a、b分离时，由动量守恒定律得mavembvb，a球由e到d根据动能定理得：maglmavd2mave2，代入数据得：vd2 m/s.(3)a球由d到b根据机械能守恒定律得magrmavb2mavd2，a球在b由牛顿第二定律得：magmag，代入数据得：r0.5 m.答案：(1)1 m/s(2)2 m/s(3)0.5 m3、在电场强度为e的匀强电场中，有一条与电场线平行的直线，如图中虚线所示直线上有两个静止的小球a和b(均可视为质点)，两小球的质量均为m，a球带电量为q，b球不带电开始时两球相距l，在电场力的作用下，a球开始沿直线运动，并与b球发生正对碰撞，碰撞中a、b两球的总动能无损失设每次碰撞后a、b两球速度互换，碰撞时，a、b两球间无电荷转移，且不考虑重力及两球间的万有引力，不计碰撞时间， a球与b球发生第一次碰撞所需时间 (2)再经过时间a球与b球发生第二次碰撞。答案 ； 24、一质量为0.5 kg的小球a以2.0 m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1 kg的另一大小相等的小球b发生正碰，碰撞后它以0.2 m/s的速度反弹则b球获得的速度大小为 1.1 m/s 答案 1.1m/s5、在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块a和b，两者相距为d。现给a一初速度，使a与b发生弹性正碰，碰撞时间极短。当两木块都停止运动后，相距仍然为d。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为，b的质量为a的2倍，重力加速度大小为g。求a的初速度的大小。答案 解析：设在发生碰撞前的瞬间，木块a的速度大小为v；在碰撞后的瞬间，a和b的速度分别为v1和v2。在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得mv2mv(2m)vmvmv1(2m)v2式中，以碰撞前木块a的速度方向为正。由式得v1设碰撞后a和b运动的距离分别为d1和d2，由动能定理得mgd1mv(2m)gd2(2m)v按题意有dd1d2设a的初速度大小为v0，由动能定理得mgdmvmv2联立至式，得v0答案： 6、质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为_。a. b.ek c.ek d.ek答案 b设另一块动能为ek1，则另一块动量p，炮弹在空中爆炸，动量守恒，解得ek1ek，选项b正确。7、如图所示，在水平地面上有质量为m的a物块和质量为2m的b物块并排靠在一起，两物块与地面间的动摩擦因数均为，两物块间用长为l的柔软轻绳相连接（图中未画出）现有大小为f2mg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块a，绳子绷紧时，绳子不会断裂也不会伸长，且绷紧时间极短试求： (1)绳子绷紧前瞬间，a物块的速度大小(2)整个过程中b物块运动的时间答案 解析：(1)设绳子绷紧前瞬间，a物块的速度为拉动a物块的过程运用动能定理有：（2分） 解得：（1分）(2)设绳子绷紧后瞬间，两物块的速度为 绳子绷直时，根据动量守恒定律有：（2分） 解得：（1分） 此后两个物体一起匀减速运动，直至静止设整个过程中b物块运动的时间为t 根据动量定理有：（2分）解得：（1分）8、如图所示，小物块a在粗糙水平面上做直线运动，经距离时与另一小物块b发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知=5.0m，s=0.9m，a、b质量相等且m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数=0.45，桌面高h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）a、b一起平抛的初速度v； （2）小物块a的初速度v0。答案 解析（1）两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t，根据平抛运动规律有：竖直方向有：，水平方向有：联立解得：（2）a、b碰撞过程，取向右方向为正方向，以ab整体为研究对象，由动量守恒定律得：则得：a在桌面上滑行过程，由动能定理得： v0/5联立得：9、如图所示，一质量为2m的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出重力加速度为g.求：(1)此过程中系统损失的机械能；(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离答案 10、如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为m=20kg. 从水枪中喷的水柱，横截面积为s=10cm2，速度为v=10m/s，水的密度为=1.0103kg/m3. 若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁淌入小车中.(1) 求当有质量为m=5kg的水进入小车时，小车的速度大小；(2) 若将小车固定在水平面上，且水冲击到小车前壁后速度立即变为零，求水对小车的冲击力大小。答案 11、在光滑的水平面上，一质量为ma=0.1kg的小球a，以8 m/s的初速度向右运动，与质量为mb=0.2kg的静止小球b发生弹性正碰。碰后小球b滑向与水平面相切、半径为r=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点n后水平抛出。g=10m/s2。求：(1) 碰撞后小球b的速度大小；(2) 小球b从轨道最低点m运动到最高点n的过程中所受合外力的冲量；(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。答案 (1)小球b恰好能通过圆形轨道最高点，有（1分） 解得m/s 方向向左 （1分）小球b从轨道最低点c运动到最高点d的过程中机械能守恒有 （1分） 联立解得 m/s （1分）(2)设向右为正方向，合外力对小球b的冲量为=（）ns，方向向左（2分）(3)碰撞过程中动量守恒，有 水平面光滑所以式中解得2 m/s， （2分）碰撞过程中损失的机械能为= 0.5 j （3分）12、如图所示，质量ma=2 kg木块a静止在光滑水平面上.一质量mb= 1 kg的木块b以初速度v0=8 m/s向右运动，与a碰撞后均向右运动.木块a 向右运动与挡板碰撞反弹（与挡板碰撞无机械能损失)，后与b发生二次碰撞，碰后a、b同向运动，速度分别为va=1 m/s、vb=2 m/s.求：（1）第一次a、b碰撞过程中a对b的冲量；（2）第二次a、b碰撞过程中a对b做的功.答案 (1) 取v0方向为正方向 (1分)mb v0= mb v2+ ma v1 (2分)-ma v1 + mb v2= -ma va- mb vb (2分) 解得：v1=3m/s v2=2m/s (2分) 由 i= mb v2- mb v0 (2分) 得i=-6kg.m/s (1分)（2）由w= mb vb2/2- mb v22/2 (2分) 得w=0 (1分)13、如图所示，质量为3m、长度为l的木块置于光滑的水平面上，质量为2m的子弹以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为5v0/8，设木块对子弹的阻力始终保持不变求子弹穿透木块的过程中，木块滑行的距离s.答案 2mv0=2m5v0/8+3m v1 (2分) 2m v02/2-2m（5v0/8）2/2-3m v12/2=fl (2分) fs=3m v12/2 (2分) s=2l/11(3分)14、如图（甲）所示，竖直轻弹簧下端与物块a相连，上端与物块b相连，放置在水平地面上。物块c在物块b正上方某处自由落下，与b碰撞后粘合在一起。在a的正下方放置一个压力传感器，以测量a对地面的压力；在c正上方设置一个速度传感器，以测量c下落的速度。通过它们得到如图（乙）所示的n-t和v-t图线，图中v1 、v2和n0为已知量。还已知a 、b 、c的质量相等，重力加速度为g ，不计空气阻力，试求：（1）每个物块的质量；（2）t1到t2过程bc粘合体的动能变化；（3）比较t1和t4时刻弹簧的弹性势能大小，并求出弹簧的弹性系数。答案 解：（1）由n-t图象可知，在0t1阶段n0 = 2mg （2分）得（1分）（2）对c和b的碰撞瞬间，有mv1 = (m + m)v3 （2分）得（1分）t1到t2过程bc粘合体的动能变化（2分）解以上诸式得（1分）（3）设弹簧的弹性系数为k ，在t1时刻隔离b（c未碰b时）分析得弹簧压缩量为x1 =（1分）在t4时刻隔离a分析，得弹簧伸长量为x4 =（1分）由于x1 = x4 ，故t1和t4时刻弹簧的弹性势能相等。（2分）对t1到t4过程，cb粘合体的位移h = x1 + x4 =（2分）对该过程应用功能关系，有（2分）解以上诸式得（1分）15、如图所示，质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块，它与车之间的动摩擦因数为0.5。开始时，车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动，铁块以速度6m/s向右运动。（g=10m/s2）求：（1）小车与铁块共同运动的速度。（2）小车至少多长，铁块才不会从小车上掉下去。（3）系统产生的内能是多少？答案 （1）m与m所受合外力为零，故其动量守恒，取向左为正方向，则有：206l06=（20+l0）v共v共=2m/s，方向向左 3分（2）对小车用动能定理有车地=对木块用动能定理：有木地=而x车地+x木地=l车长4分 50l=54060 l=9.6m 2分（3）3分16、质量相等的a、b两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，a球的动量是7kgm/s，b球的动量是5kgm/s，当a球追上b球发生碰撞，则碰撞后a、b两球的动量可能值是（ ）a. pa=6kgm/s，pb=6kgm/s b. pa=3kgm/s，pb=9kgm/sc. pa=2kgm/s，pb=14kgm/s d. pa=4kgm/s，pb=17kgm/s答案 a17、质量为m的快艇携带一颗质量为m的鱼雷，两者一起以速度v向前运动快艇沿前进方向发射鱼雷后，速度减为原来的，不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为（ ）av bv cvdv答案 a 18、如图所示，两个完全相同的可视为质点的物块a和b，质量均为m，靠在一起静止在水平面上但不粘连。 o点左侧水平面光滑、右侧水平面粗糙，a、b与粗糙水平面间的动摩擦因数均为。一颗质量为m、速度为v0的子弹水平穿过a后进入b，最后停在b中，与b的共同速度为v，子弹与b到达o点前已相对静止。（已知重力加速度为g）求：子弹穿过a时子弹的速度大小a、b两物块停止运动时两物块的距离答案 当子弹射入a时，ab看做整体，设子弹刚串出a时，a的速度为v1,子弹的速度为v2,由动量守恒得 （2分）当子弹射入b后，对子弹和b; （2分）子弹离开a时的速度 （2分）两物块通过o点后的加速度相等： （1分）a滑行的距离x1 （1分）b滑行的距离x2 （1分）两物体停止时的距离 （2分）19、如图所示，在光滑平直的轨道上有一节质量为 m的车厢，车厢以1.2m/s的速度向右匀速运动，车厢顶部右侧边缘有一钢球，与之相对静止, 某时刻车厢与质量m=m/3的静止平板车相撞并连接在一起，车顶离平板车高为h =1.8m，车厢顶边缘上的钢球顺势向前滑出.试问钢球将落在平板车上何处？（不计空气阻力，平板车足够长，g=10m/s2） 答案 解：车厢与平板车碰撞，动量守恒mv（m+m）v共v共0.9m/s （4分）小球下落hgt2/2t=0.6s （2分）小球相对于车的水平位移s（vv共）t0.18m小球落在离平板车左端0.18m处。 （3分）20、如图所示，一质量为m的平板车b放在光滑水平面上，在其左端放一质量为m的小木块a，mm，v0，方向向左 （2分） 设木块在木板上相对滑动的时间为t，对木块由动量定理得 （2分） 解得 （2分）21、一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度为v=4m/s的匀速直线运动，已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用，帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t=8s才可静止；该帆船的帆面正对风的有效面积为s=10m2，帆船的总质量约为m=936kg，若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变，空气的密度为=1.3kg/m3，在匀速行驶状态下估算：（1）帆船受到风的推力f的大小；（2）风速的大小v。答案 解：（1）风突然停止，帆船只受到阻力f作用，做匀减速直线运动，设帆船的加速度大小为a，则： 根据牛顿运动定律有，所以 设帆船匀速运动时受到风的推力为f，所以f-f=0f=468n （5分）（2）设在时间t内，正对吹入帆面空气的质量为m，根据动量定理有 又因为 所以 （5分） 22、随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命一货车严重超载后的总质量为49 t，以15 m/s的速率匀速行驶发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5 m/s2（不超载时则为5 m/s2）(1) 若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？(2) 若超载货车刹车时正前方25 m处停着总质量为1t的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1 s后获得相同速度，问此速度多大？(3) 在 (2) 问的条件下，问货车对轿车的平均冲力多大？ 答案 解：(1) 假设货车刹车时的速度大小为，加速度大小为，末速度大小为，刹车距离为，满足 代入数据得到 超载时 若不超载 说明：式4分，式各1分(2) 设货车刹车后经过与轿车碰撞时的速度大小为 碰撞后两车共同速度为，货车质量为m，轿车质量为m，满足动量守恒定律 得v2=(3) 设货车对轿车的作用时间为，平均冲力大小为，由动量定理= 联立以上三式代入数据得到 说明：两式各4分，式2分23、如下四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线.若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是 ( ) 答案 d24、假设一小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空做匀速圆周运动，运动周期为t，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体a（假设物体速度可以从较小值到足够大值任意取一个值），以后的运动可能是（） a物体a与飞船运动周期都等于tb物体a的运动周期等于t，而飞船的运动周期小于tc物体a竖直下落，而飞船在原轨道上运动d物体a和飞船的运动周期都大于t 答案 d设飞船的质量为m，物体的质量为m，由动量守恒定律得： ，得。由，有这样几种情况：当物体的速度v2=0时，飞船的速度v1大于v0，将做离心运动，周期大于t；当物体的速度v2小于v0时，物体做向心运动，周期小于t，飞船的速度v1大于v0，将做离心运动，周期大于t；当物体的速度v2大于v0时，物体将做离心运动，其周期大于t，飞船的速度也大于v0，也将做离心运动，其周期大于t。综上所述，d正确。25、质量为m的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比m/m可能为（ ）a2 b3 c4 d5 答案 ab26、如图所示，小车由光滑的弧形段ab和粗糙的水平段bc组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从a点由静止滑下的物体到c点恰好停止。如果小车不固定，物体仍从a点静止滑下，则 a还是滑到c点停住b滑到bc间停住c会冲出c点落到车外d上述三种情况都有可能答案 a27、如图所示，在光滑绝缘水平面上的m、n两点各放有一个电荷量分别为+q和+2q的完全相同的金属球a、b在某时刻，使a、b以相等的初动能e开始沿同一直线相向运动（设这时它们的动量大小均为p），若它们刚好能发生接触，碰后又各自返回.它们返回m、n两点时的动能分别为e1和e2，动量大小分别为p1和p2，则下列结论正确的是（ ）ae1 = e2 e，p1 = p2 p be1 = e2 = e，p1 =p2 = pc碰撞一定发生在m、n连线中点的左侧d两球同时返回到m、n两点答案 ad28、如图所示，光滑水平地面上停着一辆平板车，其质量为2m，长为l，车上右端（a点）有一块静止的质量为m的小金属块。金属块与平板车的上表面之间存在摩擦，以上表面的中点c为分界点，已知金属块与ac段间的动摩擦因数为，与cb段的动摩擦因数为未知。现给车一个向右的水平恒力f=5mg，使车向右运动，同时金属块在车上也开始滑动，当金属块滑到中点c时，立即撤去这个水平恒力f，最后金属块恰好停在车的左端（b点）。已知重力加速度为g，求：（1）撤去力f的瞬间，金属块的速度v1、车的速度v2分别为多少？（2）金属块与cb段的动摩擦因数。答案 （1）撤去f前，根据牛顿第二定律，有： 金属块： 平板车： 从给车一个向右的水平恒力到刚撤去该力的过程，平板车与金属块发生的位移满足关系： 即： 解得： 所以： （2）撤去f后，金属块在平板车的cb段滑动的过程，设最终的共同速度为v3，根据动量守恒，有： 该过程系统机械能损失等于摩擦生热，有： 解得： 29、长木板a静止放在光滑水平桌面上，质量为m的物体b以水平初速度v0滑上a的上表面，经过t1时间后，二者达到相同的速度为v1，它们的速度图象如图所示，则在此过程中不能求得的物理量是 （ ） a木板获得的动能 b系统损失的机械能 c木板的长度 da、b之间的动摩擦因数答案 c30、如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中，弹簧两端分别与静止的滑块n和挡板p相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块m以初速度v0向右运动,它与挡板p碰撞（不粘连）后开始压缩弹簧，最后，滑块n以速度v0向右运动。在此过程中am的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大。 bm与n具有相同的速度时，两滑块动能之和最小。 cm的速度为v0/2时，弹簧的长度最长。 dm的速度为v0/2时，弹簧的长度最短。答案 bd31、如图示，质量为m1=1kg和m2=2kg的两个小球在光滑的水平面上分别以v1=2m/s和v2=05m/s的速度相向运动，某时刻两球发生碰撞，碰后m1以1m/s的速度被反向弹回，求：碰后m2的速度两球发生碰撞的过程中m1受到的冲量答案 1m/s方向向右、 3ns 方向向左32、在交通事故处理过程中，测定碰撞瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用。中国汽车驾驶员杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式：，式中l是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离，、分别是散落物在车上时候的离地高度，如图所示，只要用米尺测量出事故现场的l、三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度。不计空气阻力，g取9.8 ms2，则下列叙述正确的有ap、q落地时间相同 bp、q落地时间差与车辆速度无关cp、q落地时间差与车辆速度成正比 dp、q落地时间差与车辆速度乘积等于l答案 bd33、一位同学有两个大小相同的金属小球a、b，已知两小球的质量。这位同学想知道这两个小球的质量之比为多大，但手边没有天平、弹簧秤这样的测量工具。这位同学使用了图（a）所示的装置，让a球从斜槽上的某一高度处滚下，重复10次，用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，找出小球落点的平均位置，然后，把b球放在小支柱上，让a小球从原来的高度滚下，使它们发生碰撞，重复十次。用同样的方法标出两小球落点的平均位置。如图b所示，m、p、n是小球落点的平均位置。o点为斜槽末端重垂线的投影点，o点为被碰小球停放在支柱上的投影点，o和o之间的距离等于小球的直径，根据图（b）所给出的数据得到的两小球质量之比 答案 8:334、在光滑的水平面上，质量为m1的小球甲以速率v0向右运动。在小球甲的前方a点处有一质量为m2的小球乙处于静止状态，如图所示。甲与乙发生正碰后均向右运动。乙被墙壁c弹回后与甲在b点相遇，。已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失，求甲、乙两球的质量之比 。答案 两球发生弹性碰撞，设碰后甲、乙两球的速度分别为v1、v2，则m1v0 = m1v1 + m2v2 m1v02 = m1v12 + m2v22 从两球碰撞后到它们再次相遇，甲和乙的速度大小保持不变，由于bc=2ab，则甲和乙通过的路程之比为v1:v2 = 1:5 联立解得 = 35、如图所示，pqs是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心o在s的正上方，在o和p两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是（ ）a a比b先到达s，它们在s点的动量不相等b a与b同时到达s，它们在s点的动量不相等c a比b先到达s，它们在s点的动量相等d b比a先到达s，它们在s点的动量不相等答案 a36、如图所示，质量为m的木板静置在光滑的水平面上，在m上放置一质量为m的物块，物块与木板的接触粗糙。当物块m获得初速度v0而向右滑动时，在滑动过程中下面叙述正确的是（ ） a若m固定不动，则m对m摩擦力的冲量为零，而m对m的摩擦力做负功b若m不固定，则m克服摩擦力做的功全部转化为内能c若m不固定，则m对m的摩擦力做功，等于m克服m的摩擦力做功d不论m是否固定，m与m相互作用力的冲量大小相等、方向相反答案 d37、在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，让质量为m1的小球从斜槽轨道上某处自由滚下，与静止在轨道末端的质量为m2的小球发生对心碰撞（如图所示），则（1）两小球质量及大小关系应满足 ; a、m1=m2 b、m1m2c、m1m2 d、大小相等e、没有限制（2）实验必须满足的条件是 ； a、轨道末端必须是水平的b、斜槽轨道（不含水平部分）必须尽可能光滑c、斜槽轨道的水平部分必须尽可能光滑d、入射球m1每次必须是从同一高度由静止释放（3）实验中必须测量的物理量