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文档简介
动 量【知识网络】物体的动量大小:P=mv方向:与v的方向相同物理意义:是矢量,是状态量力的冲量大小:I=Ft方向:与F的方向相同物理意义:是矢量,力对时间的积累,是过程量基本概念动 量基本规律动量定理Ft=mv2-mv1研究对象:某一物体或系统动量守恒定律m1v1+m2v2+=m1v1+m2v2+适用条件:合外力为零、合外力虽不为零但外力远远大于内力研究对象:某一系统应用动量定理处理动力学的问题动量守恒定律碰撞(爆炸)问题反冲问题多体问题 第一节 动量 冲量 动量定理【考点透视】一、考纲指要动量 冲量 动量定理 ()二、命题落点1动量的矢量性,动量既有大小、又有方向。冲量与动量的变化关系,例1。2动量定理方程的具体应用。一种是合外力可以认为是恒力,公式:Ft=P =-P,如例2 3某个力的冲量和合外力的冲量的区别。如例3。4合外力冲量的方向和动量变化的方向相同。如例4。5用动量定理解决变质量问题。如例5。【典例精析】例1:(04上海)质量为m的钢球自高出落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速度为v2。在碰撞过程中,地面对钢球的冲量方向和动量变化的大小为A向下 m(v1-v2) B向下 m(v1+v2)C向上 m(v1-v2) D向上 m(v1+v2)解析 钢球落地前瞬间的动量(初动量)为mv1,方向竖直向下。经地面作用后其动量变为mv2,方向竖直向上。设竖直向上为正方向,据动量变化P=-P得:P= mv2-(- mv1)= m(v1+v2),因地面对钢球的作用力竖直向上,所以其冲量方向也竖直向上。答案 D例2: 汽锤质量m=60kg,从高h1=0.8m的高处自由下落,汽锤与地面相碰的时间t=0.1s,碰后汽锤反弹的高度h2=0.2m,不计空气的阻力。求汽锤与地面相碰时,地面所受的平均作用力。解析 如图6-1-1所示,汽锤的整个运动过程可分为三个阶段第一阶段:汽锤自由下落,自由下落的末速v1,也是汽锤刚刚与地面接触时的速度。根据机械能守恒得v1=4m/s第三阶段:汽锤反弹,竖直上升,竖直上升的初速v2也是刚刚离地时的速度。根据机械能守恒得v2=2m/s第二阶段:汽锤与地面作用的阶段。汽锤与地面作用的初状态是汽锤刚刚与地面接触时,速度为v1,方向竖直向下;汽锤与地面作用的末状态是汽锤刚刚与地面分离时,速度为v2,方向竖直向上。汽锤与地面作用时所受的外力有重力G,方向竖直向下;地面对汽锤的作用力F,方向竖直向上。设竖直向上为正方向,则物体所受得合外力为:F +(-G)=F-G物体动量的变化量为:P =P-P=mv2-(-mv1)= mv2+mv1对汽锤列动量定理:( F-G)t= mv2+mv1例3:质量为m的物体放在光滑的水平地面上,在于水平方向成角的拉力F作用下由静止开始运动,经过时间t速度达到v,在这段时间内拉力F和重力的冲量大小分别是A Ft,0 BFtcos ,0 Cmv,0 DFt,mgt解析 该题中拉力F的冲量等于Ft,重力的冲量等于mgt,合外力的冲量等于Ftcos,也等于物体动量的变化量mv。答案:D例4:(2000北京春招)做平抛运动的物体,每秒的动量增量总是A大小相等 方向相同 B大小不等 方向不同C大小相等 方向不同 D大小不等 方向相同解析 做平抛运动的物体只受重力作用,根据动量定理得mgt=P,每秒的动量增量大小等于mg,动量增量的方向与重力的方向相同,均竖直向下,答案:A图6-1-2例5:设水的密度为,水枪口的横截面积为S,水从水枪口喷出的速度为v,水平直射到煤层后速度变为零,则煤层受到水的平均冲力大小为?解析 如图6-1-2所示,以水柱接触煤层的界面为研究对象,在t时间内有体积为V=vtS的水在煤层的作用力下从原来的速度v变为零,该体积的水的质量为m=V=vtS以该部分水为研究对象,煤层对水的作用力F在t的时间内使m的水从原来的速度v变为零。列动量定理Ft=mv=vtSv整理: F=v2S煤对水的力与水对煤的力是作用力反作用力。答案:煤层受到水的平均冲力大小为v2S【常见误区】列动量定理方程式时,方程中某个外力、某个动量的+、- 号的确定。具体应用时,所有的矢量力F、动量P的正负号由它们的方向与所定的正方向的关系决定:同向时取正号;反向时取负号。【基础演练】1放在水平地面上的物体质量为m,用一水平恒力F推物体,持续作用t s,物体始终处于静止状态,那么在这段时间内 ( )AF对物体的冲量为零 B重力对物体的冲量为零C合力对物体的冲量为零 D摩擦力对物体的冲量为零2对同一质点,下面说法中正确的是( ) A匀速圆周运动中,动量是不变的 B匀速圆周运动中,在相等的时间内,动量的改变量大小相等 C平抛运动、竖直上抛运动,在相等的时间内,动量的改变量相等 D只要质点的速度不变,则它的动量就一定不变3 如果物体所受的合外力为零,则 ( )A物体的动量为零 B物体所受合外力的冲量为零C物体速度的增量为零 D物体动量的增量为零4一物体受到的合外力的冲量为-4NS,则下列说法正确的是( )A物体的动量一定减小 B物体的动量一定增加C物体动量的变化方向与所定的正方向相反D物体动量的变化方向与所定的正方向相同5(1996全国变形)质量m=1.0k g的小球,自20 m高处自由落下,与水平地面相碰后能弹回5.0 m高若小球下落和上升过程都不计空气阻力,小球与地面作用时间t=1.0 s,g=10 m/s2求小球对地面的平均冲击力的大小第二节 动量守恒定律【考点透视】一、考纲指要动量守恒定律 二、命题落点1动量守恒定律的适用条件,如例1;2动量守恒定律分析多过程、多体问题。解决办法:理清过程、两两作用。如例23应用归纳法、演绎法分析动量守恒问题。总结物理规律,寻找切入点,如例34动量守恒中的临界条件分析。物理条件往往是速度相同。如例4【典例精析】例1: 放在光滑水平面上的A、B两小车中间有一被压缩的弹簧,用两手分别控制小车处于静止状态,下面说法正确的是A同时放开手后,两车的总动量为零B同时放开手后,A、B车的动量不为零,则两车的总动量不为零C先放开左手,后放开右手,两车的总动量为零D先放开左手,后放开右手,两车的总动量不为零,且向右解析 系统动量守恒的条件是:系统所受的合外力为零。同时放开双手,A、B两车只受弹簧内力,系统合外力为零,系统动量恒为零。虽然两车都有动量,但两车的动量等大、反向,总动量为零。先放开左手时,系统合外力不为零,系统动量不守恒,从两手都放开开始,系统动量守恒,但不为零。答案:AC图6-2-1例2:如图6-2-1所示,在光滑水平面上叠放着质量为mA、mB的物体A、B,A与B间的动摩擦因数为,质量为m的小球以水平速度v射向A,以的速度返回,则A与B相对静止时的速度木板B至少多长,A才不至于滑落。解析 设水平相友方向为正方向,m与A作用,根据动量守恒得 A与B作用,设两者相对静止时的速度为v1,根据动量守恒得整理得: A、B在相互作用的过程中,系统减少的动能转化成内能,A恰好不滑落的条件为:A恰好滑到B的左端时两者速度相等。据能量守恒得: 结合动量守恒得:图6-2-2例3:AOB是光滑的水平轨道,BC是半径为R的光滑圆弧轨道,两轨道恰好相切,如图6-2-2所示,质量为M(M=9m)的小木块静止在O点,一质量为m的子弹以某一速度水平射入木块内未穿出,木块恰好滑到圆弧的最高点C处(子弹、木块均视为质点)子弹射入木块前的速度。若每当木块回到O点时,立即有相同的子弹以相同的速度射入木块,且留在其中,当第6颗子弹射入木块后,木块能上升多高?当第n颗子弹射入木块后,木块上升的最大高度为,则n值为多少?解析:子弹与木块作用,由动量守恒得 mv=(M+m)v1由B到C的过程中,由机械能守恒得 整理得:v=第一颗子弹与木块作用, mv=(M+m)v1第二颗子弹与木块作用, mv-(M+m)v1=(M+2m)v2 v2=0第三颗子弹与木块作用, mv =(M+3m)v3 第四颗子弹与木块作用, mv -(M+3m)v3=mv4 v4=0第六颗子弹与木块作用, v6=0木块能上升高度为时,木块获得的速度为据动量守恒定律得 mv=(M+nm)解得:n=11.图6-2-3例4:如图6-2-3所示,两条形磁铁各固定在甲、乙两小车上,它们能在水平面上无摩擦的运动,甲车与磁铁的总质量为1kg,乙车与磁铁的总质量为0.5kg,两磁铁N极相对,现使两车在同一直线上相向运动,某时刻甲车的速度为2m/s,乙车的速度为3m/s,可以看到它们没有相碰就分开了,下列说法正确的是A乙车开始反向时,甲车的速度为0.5m/s,方向不变B两车相距最近时,乙车的速度为零C两车相距最近时,乙车的速度为零0.33m/s,与乙车原来的速度方向相反D甲车对乙车的冲量与乙车对甲车的冲量相同解析 乙车开始反向时,其速度为零,由动量守恒得此时甲车的速度为0.5m/s。两车相距最近时应是两者的速度相同时,由动量守恒得两车的速度均为0.33m/s,方向向右。甲、乙冲量大小相等、方向相反。答案:ACD【常见误区】图6-2-41不能正确理解动量守恒的矢量性例如:完全相同的两个小球中间有一被压缩的弹簧,用一细线相连,原来系统处于光滑的水平面上,如图6-2-4所示。现将细线烧断,小球脱离弹簧时,关于两个小球组成的系统而言设一个小球动能为,则系统动能为2;设一个小球动量为P,则系统动量为0【基础演练】1 两个球沿直线相向运动,碰后两球都静止,则下列说法正确的是 ( )A碰前两球的动量相等 B两球碰前速度一定相等C碰撞前后两球的动量的变化相同 D碰前两球的动量大小相等、方向相反图1图6252如图625所示,A、B两物体的质量之比MA:MB=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑,故平板车与地面间的摩擦不计,当突然释放弹簧后,则有 ( )AA、B组成的系统动量守恒 BA、B、C组成的系统动量守恒C小车将向左运动 D小车将向右运动3 一只小船静止在湖面上,一个人从小船的一端走到另一端,以下说法正确的是(水的阻力不计) ( )A人受的冲量与船受的冲量大小相等 B人向前走的速度一定大于小船后退的速度C当人停止走动时,小船也停止后退 D人向前走时,人与船的总动量守恒4如图626,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑的水平面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车上跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地水平速度相同,他跳到a车上后没走动便与a车保持静止,此后 ( )图626Aa、c两车运动速率相同 B三辆车速率关系为Ca、b两车运动速率相等 Da、c两车运动方向相同 图 3图6275. 如图627所示,甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速率均为v0=6 m/s甲车上有质量m=1 kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50 kg,乙和他的车总质量M2=30 kg,甲不断地将小球一个一个地以v=16.5 m/s的水平速度(相对于地面)抛向乙,并且被乙接住问:甲至少要抛出多少个小球,才能保证两车不会相碰?第三节 动量守恒定律的应用【考点透视】一、考纲指要1动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭) ()2航天技术的发展和宇宙航行 ()二、命题落点1碰撞问题。完全非弹性碰撞,如例12爆炸问题。静止物体的爆炸,如例2;3反冲问题。如例34子弹与木块模型(大、小木块模型)例45动量守恒、功能关系。如例5。【典例精析】例1: (02年春季)在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上一质量为3000kg的向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离停止。根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速度为A 小于10m/s B 大于10m/s小于20m/sC大于20m/s小于30m/s D大于30m/s小于40m/s解析 假设两车碰后静止时,根据动量守恒定律得卡车碰前的行驶速度为10m/s。碰撞后两车向南行驶一小段,则要求卡车碰前的动量比长途客车的动量略小,故卡车碰前的行驶速度比10m/s略小。答案:A例2:(03全国春季)有一炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质量为M=6.0kg(内含炸药的质量可以忽略不计),射出的初v0=60m/s。当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,其中一片质量为m=4.0kg。现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内,则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?(g=10m/s2,忽略空气阻力)解析:设炮弹止升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有 设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为,另一块的速度为,根据动量守恒定律,有 设质量为的弹片运动的时间为,根据平抛运动规律,有 炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能 解以上各式得代入数值得答案:图6-3-1例3:(05全国理综)如图6-3-1所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的水平距离s。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点低5R。解析:设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为v0,由机械能守恒定律, 设刚分离时男演员速度的大小为v1,方向与v0相同;女演员速度的大小为v2,方向与v0相反,由动量守恒,分离后,男演员做平抛运动,设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t,根据题给条件,由运动学规律,根据题给条件,女演员刚好回A点,由机械能守恒定律,已知m1=2m2,由以上各式可得x=8R.答案:8R例4:子弹的质量为m,木块的质量为M,若木块固定,子弹以v0水平射入,射出木块时速度为,求:如木块放在光滑地面上不固定,则子弹能穿透木块的条件。设作用过程中子弹所受阻力不变。解析:当木块固定时,由动能定理得当木块在光滑水平面上时,系统动量守恒,设刚好穿出: 由能量转化关系得整理得:故子弹能射穿木块的条件为图6-3-2例5:如图6-3-2所示,质量为m的小球,从距立于地面的木桩的上表面h高处,由静止开始自由下落,木桩质量为M,球与木桩相碰时间极短,相碰后以共同的速度下陷,使木桩下陷s而停止,求泥土对木桩的平均阻力f。解析:m下落的过程中,由机械能守恒得 m与M碰撞,由动量守恒得 m与M一起下陷,由动能定理得 整理得:【常见误区】忽略瞬间作用的机械能损失图633如图6-3-3所示,质量分别为m1、m2、m3木块静止在光滑的水平面上,m2、m3间的摩擦因数为,m1、m2间用松弛的细绳连接,现给木块m1一初速度v,木块m3不会从m2上滑下。三者相互作用的过程中,系统的动能一部分转化为m2、m3间的摩擦热,还有一部分在细绳紧绷的瞬间转化为内能。【基础演练】1如图634所示,木块a、b用一轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩,当撤去外力后,下列说法正确的是图1图634 A.a尚未离开墙壁前,a、b、弹簧组成的系统动量守恒 B.a尚未离开墙壁前,a、b、弹簧组成的系统机械能守恒 C.a离开墙壁后,a、b、弹簧组成的系统动量守恒 D.a离开墙壁后,a、b、弹簧组成的系统机械能守恒2(2000北京)一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,处在平衡状态一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图635所示让环自由下落,撞击平板已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长 ( )图2图635A若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒B若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C环撞击板后,板的新的平衡位置与h的大小无关D在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹 簧力所作的功图4图6363如图636所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m相连,且m与M;M与地之间接触光滑。开始时,m与M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平力F1、F2,从两物体开始运动以后的整个过程中,弹簧形变不超过其弹性限度,对于m、M和弹簧组成的系统A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒B.当弹簧弹力大小与F1、F2的大小相等时,m、M各自的动能最大C.由于F1、F2大小不变,所以m、M各自一直做匀加速运动D.由于F1、F2等大反向,故系统的动量始终守恒4如图637,木块A置于光滑的水平面上,其曲面部分MN光滑,水平部分NP是粗糙的,现有一物体B自M点由静止下滑,设NP足够长,则以下叙述正确的是( )图5图637A.A、B最终以同一速度(不为零)运动B.A、B最终速度为零C.A物体先做加速后作减速运动D.A物体先做加速后作匀速运动图6图6385如图638所示,质量M=0.6kg的平板小车静止在光滑的水平面上,当t=0时,两个质量都为m=0.2kg的小物体A、B,分别从小车的左端和右端以水平速度v1=5.0m/s和v2=2.0m/s同时冲上小车,当它们相对于小车停止滑动时,没有相碰,已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20,去g=10m/s2。639A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度车的长度至少是多少在图639中所给的坐标系中画出0至4.0s内小车运动的速度时间图像。实验 验证动量守恒定律【考点透视】一、考纲指要验证机械能守恒定律二、命题落点1小球落点的确定方法。如例1。2对实验数据的读取和实验中需要测量的物理量。如例2。3变形、创新。如例3。【典例精析】例1: (2002北京) 在做“碰撞中的动量守恒”试验中,关于小球落点的说法正确的是A如果小球每一次都从同一点无初速释放,重复几次的落点应是重合的B由于偶然因素度的存在,重复操作时小球的落点不重合是正常的,但落点应当比较密集C测定落点P的位置时,如果重复10次,应该测出每次落点与O的值,然后取平均值,即D用半径尽量小圆把P1、P2P10圈住,这个圆的园心就是入射球点的平均位置P解析:依据测量的物理意义,所测量的小球的水平位移并不是多次测量求数学平均值,而是取平均落点,然后测量。答案:BD图62图61例2:(2000全国)某同学用图61所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽末端R在记录纸上的重直投影点。B球落点痕迹如图6-2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点O点对齐。(1)碰撞后B球的水平射程应取为_cm。(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:_(填选项号)。(A)水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离(B)A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离(C)测量A球或B球的直径(D)测量A球和B球的质量(或两球质量之比)(E)测量G点相对于水平槽面的高度解析 两球的平抛起点都是斜槽的末端R(两球的水平位移的起点是相同的),所起无需测量小球的直径。只要满足两球做平抛运动,竖直高度相同,平抛时间相同就可以了,并无需具体知道平抛的时间是多少。答案:(1)64.7(3分,答数在64.2到65.2范围内的都给分。)(2)A、B、D(3分,不是A、B、D的均给零分。)6-5图63例3:(2003广西)某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图63所示,将这一系统至于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒。该同学还必须有的器材是_。需要直接测量的数据是_。用所得数据验证动量守恒的关系式为_。解析 两物体弹开后各自做平抛运动,根据平抛知识可知两物体平抛的时间相等。所需验证的表达式为,两侧都乘以时间t,有,即。答案:刻度尺、天平 两物体的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离s1、s2 【常见误区】测量小球平抛的水平距离时方法不当。具体做法为用尽可能小的圆包含尽可能多的落点,该圆的圆心即为小球落点的平均位置。并不是多次测量每一次的水平距离再求平均。 【基础演练】1在做碰撞中的动量守恒实验时,必须测量的物理量是( )A.入射小球和被碰小球的质量 B.入射小球从静止释放时的高度C.入射小球未碰撞时飞出的水平距离 D.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离2在“碰撞中的动量守恒实验”中,实验必须要求的条件( )A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端的切线必须水平C.入射小球每次都要从同一高度滚下D.碰撞的瞬间,入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行3在“碰撞中的动量守恒实验”中,关于小球落点的说法正确的是( )A.如果小球每次从同一点无初速释放,重复几次的落点一定是重合的B.由于偶然的因素,重复操作时小球的落点不重合是正常的,但比较密集C.测定P点的位置是,如果重复10次,落点分别记作P1、P2P10,则OP应取OP1、OP2OP10的平均,即D.用半径尽可能小得圆把P1、P2P10圈住,该圆的圆心就是小球落点P的平均位置4在“碰撞中的动量守恒实验”中,需用的测量仪器(或工具)有( ) A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.游标卡尺5(2000辽宁)气垫导轨是常用一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的。在实验室中我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和质量均为M的滑块A和B做验证动量守恒的实验,如图64,试验步骤如下:图8图64在A上固定一质量为m的砝码,在A和B间放入一个压缩状态的弹簧,用电动卡销置于气垫导轨上;按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板是计时结束,几下A、B分别到达C、D的运动时间t1、t2;重复几次在调整气垫导轨是应注意_。还应测量的数据有_。只要关系式_成立即可验证该过程动量守恒。综合能力测试(六)一、选择题(本题包括10小题。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)1质量为M的小车在水平地面上以速度v0匀速向右运动。当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时,车子速度将( )A减小 B不变 C增大 D无法确定2甲、乙两物体质量相等,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平外力F推动甲物体,同时给乙一个与F同方向的瞬时冲量I,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,下列说法正确的是 ( )A甲的动量为I B甲的动量为2IC所经历的时间为2I/F D所经历的时间为I/F3加拿大中微子观察站揭示了中微子失踪的原因,即观察到的中微子数目比理论值少,是因为中微子在运动的过程中,转化成了一个子和一个子,对上述转化有以下说法,其中正确的是 ( )A该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都能使用B该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都不能再使用C若发现子和中微子的运动方向一致,则子的运动方向与中微子的运动方向也可能一致D若发现子和中微子的运动方向相反,则子的运动方向与中微子的运动方向也可能相反4在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车(和单摆)以恒定的速度v0沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短。在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的( )A小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v0=M v1+mv2+m0v3B摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1和v2,满足Mv0=M v1+mv2C摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v,满足Mv0=(M+m)vD小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v0=(M+m0 )v1 +mv2图15如图1所示,A、B两滑块的质量均为m,分别穿在光滑的足够长的水平固定导杆上,两导杆平行,间距为d。用自然长度也为d的轻弹簧连接两滑块。开始时两滑块均处于静止状态,今给滑块B一个向右的瞬时冲量I,则以后滑块A的最大速度为 ( )A B 图2C D 6水平推力F1、F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的vt图线如图,图中线段A、B、C、D,则下列说法正确的是 ( )AF1的冲量大于F2的冲量 BF1的冲量小于F2的冲量C两物体受到的摩擦力大小相等 D两物体受到的摩擦力大小不等 图37如图3所示,两物体A、B用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2,使A、B同时由静止开始运动,在运动过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度) ( )A.动量始终守恒 B.机械能始终守恒C.当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大D.当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物体速度为零。ABh图48如图4所示,小车B静止于水平轨道上,其左端固定一根劲度系数为K的轻弹簧,小车B的质量为m2。小车A的质量为m1,从高出水平轨道h处由静止开始沿曲轨道滑下,在水平轨道上与小车B发生相互作用。若轨道是光滑的,则弹簧压缩量最大时,A车的速度vA和弹簧的弹性势能Ep分别为( )A.vA=,EP=m1gh B.,EP=m1gh/2C., D.vA=,。9如图5所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙用水平力F将B向左压,使弹簧被压缩一定长度,静止后弹簧储存的弹性势能为E这时突然撤去F,关于A、B和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )FAB图5A撤去F后,系统动量守恒,机械能守恒B撤去F后,A离开竖直墙前,系统动量不守恒,机械能守恒C撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为ED撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E/310如图6所示,分别用两个恒力F1和F2,先后两次将质量为m的物体从静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端。第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,两次所用的时间相同。在这两个过程中( )mmF1F2图6AF1和F2所做的功相同B物体机械能变化相同CF1和F2对物体的冲量大小相同D物体动量的变化量相同二、非选择题(本题包括6题)11(7分)某同学用图7所示的装置做验证动量守恒定 abO A B C 图7律的实验.选用小球a为入射小球,b为被碰小球。(1)设小球a、b的质量分别为ma、mb;则它们的 大小关系应为ma_mb(填“大于”、“等于”或“小于”)(2)放上被碰小球后,两小球a、b碰后的落点分别是图中水平面上的_点和_点若动量守恒则满足_的式子,若碰撞前后动能守恒则满足_的式子。乙图812(8分)用两个小车验证动量守恒定律,两车放在光滑的水平导轨上,B车静止,A车连接纸带(纸带穿过打点计时器)向右运动,如图8甲所示。A车和B车碰撞后连在一起向右运动,两车相碰时间较短,可以忽略不计。已知A车的质量mA=0.60kg,B车的质量mB=0.58kg.。打点计时器打点的时间间隔为T=0.02s,图8乙为纸带和刻度尺,据此可得两车碰前的总动量为_kgm/s,碰后的总动量为_kgm/s,从图中看,当A车运动到与刻度尺上_cm刻线对应的位置时,A、B两车恰好相碰。图913(8分)如图9所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质
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