碰撞与动量守恒

1 碰撞与动量守恒 一 单选 1 高空作业须系安全带 如果质量为m的高空作业人员不慎跌落 从开始跌落到安全带 对人刚产生作用力前人下落的距离为 h 可视为自由落体运动 此后经历时间安全带达到 最大伸长 若在此过程中该作用力始终竖直向上 则该段时间安全带对人的平均作用力大 小 A 2mgh mg t B C D 2mgh mg t m gh mg t m gh mg t 2 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起 经时间 身体伸直并刚好离开地面 t 速度为v 在此过程中 下列说法正确的是 A 地面对他的冲量为 地面对他做的功为 mvmg t 2 1 2 mv B 地面对他的冲量为 地面对他做的功为零 mvmg t C 地面对他的冲量为 地面对他做的功为 mv 2 1 2 mv D 地面对他的冲量为 地面对他做的功为零 mvmg t 3 如图所示 弹簧的一端固定在竖直墙上 质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上 底部与水平面平滑连接 一个质量为m m M 的小球从槽高h处开始自由下滑 下列说 法正确的是 A 在以后的运动过程中 小球和槽的水平方向动量始终守恒 B 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C 全过程小球和槽 弹簧所组成的系统机械能守恒 且水平方向动量守恒 D 被弹簧反弹后 小球和槽的机械能守恒 但小球不能回到槽高h处 4 如图所示 甲 乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上 现在同时对甲 乙两车 施加等大反向的水平恒力F1 F2 使甲 乙同时由静止开始运动 在整个过程中 对甲 乙两车及弹簧组成的系统 假定整个过程中弹簧均在弹性限度内 正确的说法是 2 A 系统受到外力作用 系统的总动量不断增大 B 弹簧伸长到最长时 系统的机械能最大 C 恒力对系统一直做正功 系统的机械能不断增大 D 两物体的速度减少为零时 弹簧的弹力大小等于外力F1 F2的大小 5 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置 由控制系统使箭体与卫星分离 已 知前部分的卫星质量为m1 后部分的箭体质量为m2 分离后箭体以速率v2沿火箭原方向 飞行 若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化 则分离后卫星的速率v1为 A v0 v2 B v0 v2 C 2 102 1 m vvv m D 20 1 2 01 vv m m vv 6 如图所示的装置中 木块B与水平桌面间的接触是光滑的 子弹A沿水平方向射入木块 后留在木块内 将弹簧压缩到最短 现将子弹 木块和弹簧合在一起作为研究对象 系 统 则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A 动量守恒 机械能守恒 B 动量不守恒 机械能不守恒 C 动量守恒 机械能不守恒 D 动量不守恒 机械能守恒 7 如图所示 两木块A B用轻质弹簧连在一起 置于光滑的水平面上 一颗子弹水平射 入木块A 并留在其中 在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中 对子弹 两木 块和弹簧组成的系统 下列说法中正确的是 A 动量守恒 机械能守恒 B 动量守恒 机械能不守恒 C 动量不守恒 机械能守恒 D 动量 机械能都不守恒 8 静止在水面上的船长为L 质量为M 一个质量为m的人站在船头 当此人由船头走到船尾时 不计水的阻力 船移动的距离是 3 A B m mL mM mL C D mM mL mM LmM 9 如图所示 在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧 一弹性小球在两弹簧间往复运动 把小球和弹簧视为一个系统 则小球在运动过程中 A 系统的动量守恒 动能守恒 B 系统的动量守恒 机械能守恒 C 系统的动量不守恒 机械能守恒 D 系统的动量不守恒 动能守恒 10 如图所示 一倾角为 高为h的光滑斜面 固定在水平面上 一质量为m的小物块从 斜面的顶端由静止开始滑下 滑到底端时速度的大小为vt 所用时间为t 则物块滑至 斜面的底端时 重力的瞬时功率及重力的冲量分别为 A 0 B mgvt mgtsin t mgh C mgvtcos mgt D mgvtsin mgt 11 如图所示 两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑 下 下滑到达斜面底端的过程中 A 两物体所受重力做功相同 B 两物体所受合外力冲量相同 C 两物体到达斜面底端时时间相同 D 两物体到达斜面底端时动能不同 12 如图所示 单摆摆球的质量为m 摆球从最大位移A处由静止释放 摆球运动到最低 点B时的速度大小为v 重力加速度为g 不计空气阻力 则摆球从A运动到B的过程 4 A 重力做的功为 2 2 1 mv B 重力的最大瞬时功率为mgv C 重力的冲量为 0 D 重力的冲量大小为mv 13 如图所示 一辆小车静止在光滑水平面上 A B两人分别站在车的两端 当两人同 时相向运动时 A 若小车不动 两人速率一定相等 B 若小车向左运动 A的速率一定比B的小 C 若小车向左运动 A的动量一定比B的大 D 若小车向左运动 A的动量一定比B的小 14 下列说法正确的是 A 物体速度变化越大 则加速度一定越大 B 物体动量发生变化 则物体的动能一定变化 C 合外力对系统做功为零 则系统机械能一定守恒 D 系统所受合外力为零 则系统的动量一定守恒 15 如图所示 小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上 现有一男孩站在小车上用力 向右迅速推出木箱 关于上述过程 下列说法中正确的是 A 男孩和木箱组成的系统动量守恒 B 小车与木箱组成的系统动量守恒 C 男孩 小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D 木箱的动量增量与男孩 小车的总动量增量相同 16 如图所示 弹簧的一端固定在竖直墙上 质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上 底部与水平面平滑连接 一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑则 A 在以后的运动过程中 小球和槽的动量始终守恒 B 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C 被弹簧反弹后 小球和槽都做速率不变的直线运动 D 被弹簧反弹后 小球和槽的机械能守恒 小球能回到槽高h处 A h 5 碰撞与动量守恒 二 多选 1 如图所示 将质量为M1 半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上 左侧靠墙 角 右侧靠一质量为M2的物块 今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止 开始落下 与圆弧槽相切自A点进入槽内 则以下结论中正确的是 A 小球在槽内运动的全过程中 小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B 小球在槽内运动的全过程中 小球与半圆槽在水平方向动量不守 恒 C 小球在槽内运动的全过程中 小球 半圆槽和物块组成的系统动 量 不守恒 D 若小球能从C点离开半圆槽 则其一定会做竖直上抛运动 2 如图所示 倾角为 的固定斜面足够长 一质量为m上表面光滑的足够长的长方形木 板 A正以速度v0沿斜面匀速下滑 某时刻将质量为 2m的小滑块B无初速度地放在木板A上 6 则滑块与木板都在滑动的过程中 A 木板A的加速度大小为 3gsin B 木板A的加速度大小为零 C A B组成的系统所受合外力的冲量一定为零 D 木板A的动量为 1 3mv0时 小滑块B的动量为 2 3mv0 3 一粒钢珠从静止状态开始自由下落 然后陷人泥潭中 若把在空中下落的过程称为过程 进人泥潭直到停止的过程称为过程 则 A 过程 I 中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B 过程 中阻力的冲量的大小等于过程 I 中重力的冲量的大小 C I 两个过程中合外力的总冲量等于零 D 过程 中钢珠的动量的改变量等于零 4 质量为m的小车中挂有一个单摆 摆球的质量为m0 小车和单摆以恒定的速度v0沿 水 平地面运动 与位于正对面的质量为m1的静止木块发生碰撞 碰撞时间极短 在此过 程 中 下列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 分别为v1 v2和v3 且满足 302110 vmvmmvvmm B 摆球的速度不变 小车和木块的速度为v1 v2 且满足 2110 vmmvmv C 摆球的速度不变 小车和木块的速度都为v 且满足 110 vmmmv D 小车和摆球的速度都变为v1 木块的速度变为v2 且满足 211001 vmvmmvmm 5 质量为M 内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上 箱子中间有一质量为m的小物 块 小物块与箱子底板间的动摩擦因数为 初始时小物块停在箱子正中间 如图所 示 现给小物块一水平向右的初速度v 小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间 井 与箱子保持相对静止 设碰撞都是弹性的 则整个过程中 系 统损失的动能为 7 A 2 1 2 mv B 2 1 2 mM v mM C 1 2 N mgL D N mgL 6 如图所示 小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上 P Q的接触面是粗糙的 用足够大的水平力F拉Q P Q间有相对滑动 在P从Q左 端滑落以前 关于水平力F 的下列说法中正确的是 A F做的功大于P Q动能增量之和 B F做的功等于P Q动能增量之和 C F的冲量大于P Q动量增量之和 D F的冲量等于P Q动量增量之和 7 如图所示 质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放 落到地面上后又陷 入泥潭中 由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零 不计空气阻力 重 力加速度为g 关于小球下落的整个过程 下列说法中正确的有 A 小球的机械能减少了mg H h B 小球克服阻力做的功为mgh C 小球所受阻力的冲量大于m gH2 D 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 8 如图所示 在水平光滑地面上有A B两个木块 A B之间用一轻弹簧连接 A靠在墙 壁 上 用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态 若突然撤去力F 则下列 说 法中正确的是 A 木块A离开墙壁前 墙对木块A的冲量大小等于木块B动量变化量的大小 B 木块A离开墙壁前 弹性势能的减少量等于木块B动能的增量 C 木块A离开墙壁时 B的动能等于A B共速时的弹性势能 D 木块A离开墙壁后 当弹簧再次恢复原长时 木块A的速度为零 9 如图所示为一物体沿南北方向做直线运动的v t图象 若规定向北为正方向 由图可 h H A B 8 知 A 3 s 末物体回到t 0 时的位置 B 6 s 内物体所受合力的功为零 C 物体所受合力的方向一直向南 D 前 3 s 与后 3 s 物体的动量变化方向相同 10 一辆从圆弧形拱桥最高处匀速驶下 在此过程中 下列说法中正确的是 A 汽车的动量保持不变 B 汽车的机械能减少 C 汽车所受的合外力为零 D 汽车所受的合外力做功为零 11 如图所示 一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上 槽的左侧有一竖直墙壁 现让一小球 可认为质点 自左端槽口A点的正上方从静止开始 下落 与半圆槽相切并从 A点进入槽内 则下列说法正确的是 A 小球离开右侧槽口以后 将做竖直上抛运动 B 小球在槽内运动的全过程中 只有重力对小球做功 C 小球在槽内运动的全过程中 小球与槽组成的系统机械能守恒 D 小球在槽内运动的全过程中 小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒 12 如图 两个物体 1 和 2 在光滑水平面上以相同动能相向运动 它们的质量分别为m1和 m2 且m1 m2 经一段时间两物体相碰撞并粘在一起 碰撞后 A 两物体将向左运动 B 两物体将向右运动 C 两物体组成系统损失能量最小 D 两物体组成系统损失能量最大 13 如图所示 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 弹簧不超过其弹性限度 A 动量始终守恒 B 机械能不断增加 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 12 9 14 两个小球A B在光滑水平面上相向运动 已知它们的质量分别是m1 4 kg m2 2 kg 的速度v1 3 m s 设为正 B的速度v2 3 m s 则它们发生正碰后 其速度可能分是 A 均为 1 m s B 4 m s 和 5 m s C 2 m s 和 1 m s D 1 m s 和 5 m s 碰撞与动量守恒 三 计算题 1 滑块 a b 沿水平面上同一条直线发生碰撞 碰撞后两者粘在一起运动 经过一段时间 后 从光滑路段进入粗糙路段 两者的位置 x 随时间 t 变化的图象如图所示 求 1 滑块 a b 的质量之比 2 整个运动过程中 两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损 失的机械能之比 2 如图所示 竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切 小滑块 A 和 B 分别静 止在圆弧轨道的最高点和最低点 现将 A 无初速度释放 A 与 B 碰撞后结合为一个整体 并沿桌面滑动 已知圆弧轨道光滑 半径 R 0 2 m A