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文档简介
1、动量试题(2017.5.19)动量试题(2017.5.19)1基本概念(冲量 动量 定量定理 )1动量守恒定律4子弹打木块(木块木板;小车吊小球)8人船模型9碰撞的条件(特征)10木板木块模型11反冲现象12(临界条件)恰好不碰撞1212弹性碰撞的定量运算13碰撞后的最大速度和最小速度:15有弹簧类型15动量能量力学综合应用16实验题21基本概念(冲量 动量 定量定理 )1(A动量定理)从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土上易碎,是因为掉在水泥地上时,杯子( B )A. 受到的冲量大 B. 受到的作用力大 C. 动量的变化量大 D. 动量大4(B动量守恒条件).伽利略的斜面实验反映了一
2、个重要事实:如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计,小球一旦沿斜面A滚落,必将准确地终止于斜面B上同它开始点相同高度处,绝不会更高一点,这说明,小球在运动过程中有一个“东西”是不变的,这个“东西”是( D)A.弹力B.速度C.动量D.能量1(B动量的定义)如图所示,质量为m的物体,沿倾角为的固定粗糙斜面由静止开始下滑,经过时间t,滑至底端,且此时速度为v,则物体下滑过程中,判断错误的是( A )A. 重力的冲量为mgsint B. 重力冲量为mgtC. 斜面支持力的冲量的大小为mgcost D. 合力的冲量为mvF1(A概念类)如图所示,一恒力F与水平方向夹角为,作用在置于光滑水平面上,质量为m
3、的物体上,作用时间为t,则力F的冲量为( A )AFt Bmgt CFcost D(mg-Fsin)t11(B概念类). (双选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则 AB( )At=1s时物块的速度与t=4s时速度相等Bt=2s时物块的动量大小为4kg·m/sCt=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD04s内,合外力F对物块的冲量为零9(C基本概念)质量为的木块放在光滑的水平面上,质量为的子弹以速度水平射向木块,子弹最终“停留”在木块中,在此过程中子弹受到的阻力恒为,下列说法正确的是 Cv0A阻力对子弹的冲量和阻
4、力对木块的冲量相同B子弹克服阻力做的功和阻力对木块做的功相等C子弹的动量变化量和木块的动量变化量大小相等、方向相反D子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能也守恒2(B概念题)下列说法中正确的是 ( A)A. 根据F可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的合外力B. 力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量C. 易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了减少冲量D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大4(B基本概念在平抛中的应用)甲、乙两质量相等的小球自同一高度以相同的速率抛出,甲做平抛运动,乙做竖直上抛运动,则从抛出到落
5、地的过程中( B )A. 乙球动量的增量小于甲球动量的增量B. 乙球所受重力的冲量大于甲球所受重力的冲量C. 两球所受重力的冲量相等D. 两球落地时动量相同2(B动量定理基本计算)质量是60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,他被悬挂起来已知安全带的缓冲时间是1.2 s,安全带长5 m,取g10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为( C )A. 500 N B. 600 N C. 1 100 N D. 100 N5(B动量定理基本计算)质量为50的学生从18高处跳下,双脚触地后,他紧接着弯曲双腿使重心下降用了0.2S静止。则着地过程中,地面对他的平均作用力为( A )
6、A. 2000 B. 500 C. 1500 D. 10006(C守恒条件)如图所示,水平轻质弹簧与平板车A和物体B相连,将这三者视为一个系统放在光滑水平面上,处于静止状态,平板车A的质量为M,物体B的质量为m,且M>m.现用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B,从它们开始运动到弹簧第一次达到最长的过程中,(弹簧一直在弹性限度内,物体B不会离开平板车) ( AC) A若物体与平板车之间也光滑,则系统动量守恒 B若物体与平板车之间也光滑,则系统机械能守恒hHABC无论物体与平板车有无摩擦,物体的最大动能大于平板车的最大动能D弹簧第一次达到最长时A和B总动能最大6(C)(双选)如图所示,质量
7、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( AC )A小球的机械能减少了mg(H+h) B小球克服阻力做的功为mghC小球所受阻力的冲量大于mD小球动量的改变量等于所受阻力的冲量10(C概念类)如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端(细线未画出),物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端并粘在B端的油泥上关于小车、物体和弹簧组成的系统,下述说法中正确的是( B)若物体滑动中不受
8、摩擦力,则全过程系统机械能守恒若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒两种情况下,小车的最终速度与断线前相同两种情况下,系统损失的机械能相同A. B. C. D. 11、(C基本概念+时间圆)如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是它在竖直方向上的直径两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MP>QN.将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放,在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是( C)A、合力对两滑块的冲量大小相同B、重力对a滑块的冲量较大C、弹力对a滑块的冲量较小D、两滑块的动量变化大小相同12(B动量定理)质量m=0.1kg的小球从高h1=
9、20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度h2=5.0mm,小球与软垫接触的时间t=1.0s,不计空气阻力,g=10m/s2,以竖直向下为正方向,求: 12(1)小球与软垫接触前后的动量改变量是3 Ns,方向竖直向上;(2)接触过程中软垫对小球的平均作用力的4N,方向向上(1)小球与软垫接触前后的动量改变量;(2)接触过程中软垫对小球的平均作用力13(B多过程的动量定理)如图所示,质量为m2kg的物体,在水平力F9.8 N的作用下,由静止开始沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2。若F作用t16s后撤去,撤去F后又经t22s物体与竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t30.1
10、s,碰撞后反向弹回的速度v6m/s,求墙壁对物体的平均作用力(g取10 m/s2)。 388N【解析】研究从物体开始运动到碰撞后反弹的全过程,选F的方向为正方向,根据动量定理有:Ft1-mg(t1t2)-F1t3-mv解得墙对物体的平均作用力为 24(C 基本概念)(16分)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49t,以54km/h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2.5m/s2(1)(4分)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车前进多远? 45m(1)设货车刹车时速度大
11、小为v0、加速度在a,则速度大小为零时,刹车距离为s (2分) 代入数据得: (2分)(2)(12分)若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为1t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.2 s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大? 49000N)设货车刹车后经m与轿车碰撞时的初速度大小为 (2分)设碰撞后两车共同速度为、货车质量为M、轿车质量为m,由动量守恒定律(4分)设货车对轿车的作用时间为、平均冲力大小为,对轿车运用动量定理(4分)代入数据得:N(2分)12(D概念类:2小题较难)皮球从某高度落到水平地板上,每弹跳一次上升的高度总等于前一次的0.64倍,且每次球与地面接触时间相等,空
12、气阻力不计,与地面碰撞时,皮球重力可忽略。相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少? 皮球原高度为H,与地面碰第一次前瞬时速度为,碰后的速度为第二次碰前瞬时速度和第二次碰后瞬时速度关系为2=0.81=0.820。设两次碰撞中地板对球的平均冲力分别为F1、F2,选向上为正方向,由动量定理有F1t=m1-(-m0)=1.8 m0,F2t=m2-(-m1)=1.8 m1=1.44 m0, F1:F2=5:4若用手拍这个球,保持在0.8m的高度上下跳动,则每次应给球施加的冲量大小为多少?已知球的质量m=0.5kg,g=10m/s2。 球跳起上升高度,欲使球跳起0.8m,应使下落高度为,球由1.25
13、m落到0.8m处具有速度为,则应在0.8m处给球的冲量为I=m=1.5N·s动量守恒定律12(B守恒条件)下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是 12C【解析】甲、在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,系统所受外力之和为零,系统动量守恒,故甲正确;乙、剪断细线,弹簧恢复原长的过程,墙壁对滑块有作用力,系统所受外力之和不为零,系统动量不守恒,故乙错误;丙、木球与铁球的系统所受合力为零,系统动量守恒,故丙正确;丁、木块下滑过程中,斜面始终受挡板作用力,系统动量不守恒,故丁错误。故选:C。()A. 只有甲、乙正确B. 只有丙、丁正确C. 只有甲、丙正确D. 只有乙、丁正确1如图所示
14、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( B ) 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1(C相互作用力).我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的
15、相互作用,则( C) A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功3(B动量守恒)甲球与乙球相碰,甲球的速度减少5m/s,乙球的速度增加了3m/s,则甲、乙两球质量之比M甲M乙是( C )A. 21 B. 53 C. 35 D. 127质量分别为m1、m2 的小球在一直线上做弹性碰撞,它们在碰撞前后的位移时间图象如图如果m1=2kg则m2等于( A)A. 6kg B. 2kg C. 5kg D. 4kg10(C动量守恒)(双选)静止在光滑水平地面上的小车上固定一竖直长杆(小车连同
16、竖直杆的总质量为9kg),直杆顶端用长1m的轻细线系一质量1kg的小球,如图所示。将细线拉至水平并由静止同时释放小球和小车,设小球不会与小车和直杆相撞,空气阻力不计。则 AD( )A. 释放小球后,车、小球组成的系统总动量不守恒B. 释放小球后,车、小球组成的系统总动量守恒,机械能守恒C. 当小球到达右侧最高点时,小车运动距离为1mD. 当小球再次回到左侧最高点时,小车回到最初的位置9如图所示,具有一定质量的小球A固定在细线的一端,另一端悬挂在小车支架的O点,用手将小球拉至细线水平,此时小车静止于光滑水平面上放手让小球摆下与B处固定的油泥撞击后粘在一起,则小车此后将( C)A. 向右运动 B.
17、 向左运动C. 静止不动 D. 左右不停地运动5(B动量守恒).如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A.车上有两个小滑块B和C,A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m.B与车板之间的动摩擦因数为,而C与车板之间的动摩擦因数为2.开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行.已知滑块B、C最后都没有脱离平板车,则车的最终速度v车是( B)A.v车=v0 B.v车=v0 C.v车=v0 D.v车=08(B)如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞
18、后( D【解析】选物体与小车组成的系统为研究对象,由水平方向动量守恒得:mv0=(M+m)v 所以:v=mm+Mv0 v方向与v0同向,即方向水平向右故选D点睛:选物体与小车组成的系统为研究对象,水平方向仅有系统的内力作用而不受外力作用,故此方向满足动量守恒,碰撞前的动量,等于最后的总动量,典型的动量守恒的题目) A. 两者的速度均为零B. 两者的速度总不会相等C. 盒子的最终速度为 ,方向水平向右D. 盒子的最终速度为,方向水平向右3.(B动量守恒)如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则
19、B.(填选项前的字母)A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动6(C双守恒的应用)如图所示,放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上下两层粘在一起组成的。质量为M的子弹以速度V水平射向滑块,若击中上层,则子弹刚好不穿出;如图a若击中下层,则子弹嵌入其中,如图b,比较上述两种情况,以下说法中不正确的是( A ) A. 两次滑块对子弹的阻力一样大B. 两次子弹对滑块做功一样多C. 两次滑块受到的冲量一样大D. 两次系统产生的热量一样多12(B
20、动量守恒条件)如图4所示,A、B两物体质量之比mA :mB= 3 :2,原来静止在平板小车C上。A、B间有一根被压缩的轻质弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则下列说法中不正确的是( A )A. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒C. 若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统D. 若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒2(C但方向动量守恒)如图3所示,质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶
21、的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,设小球在落到车底前瞬时速度是25m/s,g取10m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( A解析 对小球落入小车前的过程,平抛的初速度设为v0,落入车中的速度设为v,下落的高度设为h,由机械能守恒得:mvmghmv2,解得v015m/s,车的速度在小球落入前为v17.5m/s,落入后相对静止时的速度为v2,车的质量为M,设向左为正方向,由水平方向动量守恒得:mv0Mv1(mM)v2,代入数据可得:v2-5m/s,说明小车最后以5m/s的速度向右运动。)A5m/s B4m/s C8.5m/s D9.5m/s2(C).质量为m的人
22、站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下,跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的vt图像为( 解析:人跳离车瞬间,人车系统水平方向动量守恒,则(m+2m)v0=2mv-mv0,解得v=2v0,故选项B正确.)11(C动量守恒的应用).如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速
23、度的大小. 解析:取向左为正方向,根据动量守恒定律有推出木箱的过程:0=(m+2m)v1-mv接住木箱的过程:mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2解得共同速度v2=.21(D动量守恒)、(双选)光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物快A和B,用细线将它们连接起来,两物块中间夹有一压缩的轻质弹簧(弹簧与物块不相连),弹簧的压缩量为x。现将细线剪断,此刻物快A的加速度大小为a,两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v,则( AD )A物块开始运动前,弹簧的弹性势能为3mv2 B物块开始运动前,弹簧的弹性势能为mv2C物快B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为x/4D物块A从开始运动到刚要离开弹
24、簧时位移大小为x/3BA7(C动量守恒)如图所示,竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,另一端与质量为3kg的物体B固定在一起,质量为1kg的物体A置于B的正上方5cm处静止。现让A自由下落(不计空气阻力),和B发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后粘在一起。已知碰后经0.2s下降了5cm 至最低点,弹簧始终处于弹性限度内(g取10 m/s2)求:从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量 试题分析:设A下落5cm时的速度大小为v0,和B碰后瞬间的速度大小为v,则由题意 (2分)由动量守恒定律: (2分)解得: (1分)从碰后到最低点,由系统能量守恒定律: (2分);从碰后至返回到碰撞点的过程中,弹簧对物体B
25、冲量的大小 从碰后至返回到碰撞点的过程中,由动量定理得: (2分)解得: (1分)。 25(C碰撞+圆周运动)(19分)如图所示,质量为mA=2kg的平板车A静止在水平地面上,车长d =7.5m。物块B静止在平板车左端,在物块B正前方某处。有一小球C,球C通过长= 0.32m的细绳与固定点O相连,球C恰好与物块B等高,且C始终不与平板车A接触。在t = 0时刻,平板车A突然获得水平初速度v0开始向左运动,后来某一时刻物块B与球C发生弹性碰撞,碰后球C恰好能绕O点在竖直平面内作圆周运动。若B、C可视为质点,mB=mC= 1kg,物块B与平板车A、平板车A与地面之间的动摩擦因数均为µ=0
26、.2,g取10m/s2,求:(1)B、C碰撞瞬间,细绳拉力的大小? (1)当球C在最高点处时。由牛顿第二定律得 (1分)碰后球C从最低点到最高点过程中:(2分)当球C在最低点处:(1分)解得:(1分)(2)B、C碰撞前瞬间物块B的速度大小。(2) (2)物块B与球C碰撞前速度为,碰撞后速度为,则(2分)(2分)解得:(1分)子弹打木块(木块木板;小车吊小球)4(C)如图,质量为3 kg的木板放在光滑的水平地面上,质量为1 kg的木块放在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以4 m/s的初速度向相反方向运动.当木板的速度为2.4 m/s时,木块( C(可以带入计算m的速度:如果
27、向右则在加速,向左在减速)【解析】设木板的质量为M,物块的质量为m;开始阶段,m向左减速,M向右减速,根据系统的动量守恒定律得:当物块的速度为零时,设此时木板的速度为;根据动量守恒定律得: 代入解得: 此后m将向右加速,M继续向右减速;当两者速度达到相同时,设共同速度为,由动量守恒定律得: 代入解得: 两者相对静止后,一起向左匀速直线运动由此可知当M的速度为时,m处于向右加速过程中,加速度向右,故选项C正确。点睛:本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力,这是分析物体运动情况的一种方法,用得较少,但要学会,比牛顿定律分析物体运动情况简单。 )A. 处于匀速
28、运动阶段B. 处于减速运动阶段C. 处于加速运动阶段D. 静止不动8(C子弹打木块)质量相等的五个物块在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线。如图所示,具有初动能E0的物块1向其他4个物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开,最后5个物块粘成一整体,这个整体的动能等于( C )A. E0 B. E0/10 C. E0/5 D. E0/2511(C双守恒)如图所示,总质量为M带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上,质量为m的小球通过细线悬挂于框架顶部O处,细线长为L,已知M>m,重力加速度为g,某时刻m获得一瞬时速度,当m第一次回到O点正下方时,细线拉力大小为( 【解析】设m第一次回到O点
29、正下方时m与M的速度分别为v1和v2取向右为正方向,由水平方向动量守恒和机械能守恒得:mv0=mv1+Mv2 mv02=mv12+Mv22解得 , 当m第一次回到O点正下方时,以m为研究对象,由牛顿第二定律得: 解得细线的拉力 , 故选B.(专题研究:结论和小车固定的结论一样!能推广开吗?不能!比如,将小球拉到水平位置释放,小球到最低点时拉力(为5mg)比小车固定时(为3mg)大 )A. mg B. C. D. 5(C双守恒)(多选题)如图所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m4 kg的小物体B以水平速度v02 m/s滑上原来静止
30、的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( AD)A 木板A获得的动能为2J B系统损失的机械能为2JC木板A的最小长度为2 m DA、B间的动摩擦因数为0.114(B双守恒)如图所示,质量m10.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L1.5m,现有质量m20.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v02m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数0.5,取g10m/s2,求: 14(1)0.8m/s;(2)不超过5m/s【解析】(1)设物块与小车共同速度为v,以水平向右为正
31、方向,根据动量守恒定律有: 代入数据得:v=0.8m/s。(2)要使物块恰好不从车面滑出,须使物块到达车面最右端时与小车有共同的速度,设其为v,则:由功能关系有: 代入数据解得v15m/s故要使物块不从车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v1不超过5m/s。(1)二者达到的共同速度大小;(2)若要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v1不超过多大?12(B碰撞+木块板模型之变形)如图,甲车上表面光滑,质量,右端放一个质量为的小物体(可以看成质点),甲车和小物体静止在光滑水平面上,乙车质量为,以的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得的速度,小物体滑到乙车上,若乙车上表面粗糙而且足够长,则:
32、 ;【解析】试题分析:甲、乙碰撞过程动量守恒,设向左为正方向,根据动量守恒定律得:,代入数据得:。小物体m在乙上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得:解得:,对小物体应用动量定理:,代入数据得。考点:动量守恒定律、机械能守恒定律【名师点睛】本题主要考查了动量守恒定律的直接应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况,注意应用动量守恒定律时要规定正方向。乙车与甲车碰撞后,乙车的速度为多大?最终小物体在乙车上相对静止时的速度为多少?小物体在乙车上表面相对滑行的过程中,小物体受到的合外力的冲量多大?人船模型4(B)静止在水面上的船,长度为L,船的质量为M,一个质量为m的人站在船头,当此人
33、由船头走到船尾时,不计水的阻力,船移动的距离为( B)A. B. C. D. 4(B)有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L已知他自身的质量为m,则渔船的质量为( B )A. B. C. D. 5(B人船模型)如图所示,一个质量为m150kg的人爬在一只大气球下方,气球下面有一根长绳气球和长绳的总质量为m220kg,长绳的下端刚好和水平面接触当静止时人离地面的高度为h5m如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端
34、时,他离地面的高度是(可以把人看做质点) B【解析】设人的速度v1,气球的速度v2,根据人和气球动量守恒得则m1v1=m2v2,所以,气球和人运动的路程之和为h=5m,则, ,即人下滑,气球上升,所以人离地高度为,约等于3.6m故选B ( )A. 5 m B. 3.6 m C. 2.6 m D. 8 m15(B人船模型)载人气球原静止于高h的高空,气球质量为M,人质量为m,若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少多长 15D【解析】设人沿绳梯滑至地面,绳梯长度至少为L以人和气球的系统为研究对象,竖直方向动量守恒,规定竖直向下为正方向可得:0=Mv2+mv1人沿绳梯滑至地面时,气球上升的高度为L-h,速度
35、大小 ,人相对于地面下降的高度为h,速度大小为 将代入得 解得,故选D.( )A. B. C. D. 4(C人船模型)如图所示,在光滑的水平面上放有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B等高,现让小滑块m从A点静止下滑,在此后的过程中,则 BA.M和m组成的系统机械能守恒,动量守恒B.M和m组成的系统机械能守恒,动量不守恒C.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动D.m从A到B的过程中,M运动的位移为17(C人船模型+平抛)如图所示,光滑水平面上有一平板车,车上固定一竖直直杆,杆的最高点O通过一长为L的轻绳拴接一个可视为质点的
36、小球,小球的质量与小车质量相等,悬点()距离地面的高度为3L,轻绳水平时,小球与小车速度均为零。释放小球,当小球运动到最低点时,轻绳断开,重力加速度为g。(小球在运动过程中与竖直直杆和小车不相撞)求: (1) ;(2)2.5L【解析】(1)小球与小车在水平方向合外力为零,满足动量守恒,得:,v1=v2,根据能量守恒,联立解得;(2)绳断后,小球做平抛运动,解得,这段时间内小车的位移,绳断前:,x1+x3=L,解得,所以小球从释放到落地的过程中,小车向右移动的距离为x=x1+x2=2.5L。 (1)轻绳断开的瞬间,小球的速度大小;(2)小球从释放到落地的过程中,小车向右移动的距离碰撞的条件(特征
37、)4(B碰撞的特点)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg· m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则 ( A ) A. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25B. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110C. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25D. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1107(C碰撞的特点)在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA12kg
38、83;m/s、pB13kg·m/s,碰后它们动量的变化分别为pA、pB。下列数值可能正确的是( A【解析】碰撞后,两球的动量方向都与原来方向相同,A的动量不可能沿原方向增大,故碰后它们动量的变化分别为,故B、D错误;根据碰撞过程动量守恒定律,如果,所以碰后两球的动量分别为,根据碰撞过程总动能不增加,故A正确根据碰撞过程动量守恒定律,如果,所以碰后两球的动量分别为,可以看出,碰撞后A的动能不变,而B的动能增大,违反了能量守恒定律,故C错误【点睛】对于碰撞过程要遵守三大规律:1、是动量守恒定律;2、总动能不增加;3、符合物体的实际运动情况 )A. pA3kg·m/s、pB3kg
39、·m/s B. pA3kg·m/s、pB3kg·m/sC. pA24kg·m/s、pB24kg·m/s D. pA0 kg·m/s、pB0 kg·m/s6(C碰撞的特点)A、B两球在光滑的水平面上同向运动,mA=1kg,mB=2kg,vA=6m/s,vB=2m/s,当A球追上B球并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是 ( D )A. vA=5m/s, vB=2.5m/s B. vA=7m/s, vB=1.5m/sC. vA=4m/s, vB=7m/s D. vA=2m/s, vB=4m/s3(C考虑实际运动情节)在光滑水平面
40、上,质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰。两球碰撞后,A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰撞后B球的速度大小是( A(C项不符合物理情景)【解析】根据碰后A球的动能恰好变为原来的得: 解得: 碰撞过程中AB动量守恒,则有:mv=mv+3mvB解得:vB=v或vB=v;当vB=v时A的速度大于B的速度,不符合实际,故选项A正确,BCD错误,故选A.点睛:本题考查的是动量定律得直接应用,注意动能是标量,速度是矢量;同时要分析结果是否符合实际情况,即不可能发生二次碰撞。 )A. B. C. 或 D. 无法确定9(双选)木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在
41、光滑水平面上,a紧靠在墙壁上在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示当撤去外力后,下列说法正确的是( BC )A. a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒B. a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量不守恒C. a离开墙壁后,a和b组成的系统动量守恒D. a离开墙壁后,a和b组成的系统动量不守恒木板木块模型18如图所示,一个质量为m150kg的人爬在一只大气球下方,气球下面有一根长绳气球和长绳的总质量为m220kg,长绳的下端刚好和水平面接触当静止时人离地面的高度为h5m如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离地面的高度是(可以把人看做质点) B【解析】设人的速度v1,气球的速度v
42、2,根据人和气球动量守恒得则m1v1=m2v2,所以,气球和人运动的路程之和为h=5m,则, ,即人下滑,气球上升,所以人离地高度为,约等于3.6m故选BA. 5 m B. 3.6 m C. 2.6 m D. 8 m24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时间二者达到相同的速度为v1,它们的速度图象如图所示,重力加速度为g.则在此过程中不能求得的物理量 24D【解析】由图象的斜率表示加速度求出长木板的加速度为,物块的加速度 ,根据牛顿第二定律得:f=MaA,f=maB,解得: ,A板获得的动能EkA=Mv12=mv1(v0-v1),故选项A正
43、确;系统损失的机械能等于摩擦力所做的功,由图象与坐标轴围成的面积表示位移可以求出B相对A运动的位移x=v0t1,故Wf=fx=mv0(v0-v1),所以选项B正确; ,而f=mg,解得: ,故选项C正确;根据题意只能求出AB的相对位移,不知道B最终停在哪里,无法求出木板的长度,故选项D错误;故选ABC( )A. 木板获得的动能B. 系统损失的机械能C. A、B之间的动摩擦因数D. 木板的长度8(B碰撞+木板)如图所示,木块A的质量mA=1kg,足够长的木板B的质量mB=4kg,质量为mC=2kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦。现使A以v0=10m/s的初速度向右匀速运动,与
44、B碰撞后将以vA=4m/s的速度弹回。求 (1)3.5m/s(2)2m/s【解析】(1)A与B碰后,B速度最大由AB系统动量守恒有:(取向右为正方向)mAv0+0=-mAvA+mBvBvB=3.5m/s(2)B与C由于摩擦,B减速,C加速,达到共同速度后,C速度最大,由BC系统动量守恒有:mBvB+0=(mC+mB)vC 解得:vC=2m/s:(1)B运动过程中的最大速度。(2)C运动过程中的最大速度。33如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以水平速度V0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上,物体与小车的动摩擦因数为,小车足够长,求: 33 (1) (2) (3) (4) 【
45、解析】物块滑上小车后,受到向左的滑动摩擦力而做减速运动,小车受到向右的滑动摩擦力而做加速运动,因小车足够长,最终物块与小车相对静止,由于水平面光滑,系统所受合外力为零,故满足动量守恒定律(1)取向右为正方向,设最终m与M的共同速度为v由动量守恒定律,得:mv0=( M+m )v解得 (2)对m,由动量定理:-mgt=mv-mv0可以解得: (3)由功能关系,系统克服摩擦力做功等于系统机械能的减少量,即:mgx=mv02-( M+m )v2;解得,物体相对小车滑行的距离 (4)对小车,由动能定理得:mgs=Mv2;则得: (1)最终m与M的共同速度为多大?
46、 (2)物体从滑上小车到相对小车静止所经历的时间? (3)物体相对小车滑行的距离?(4)到物体相对小车静止时,小车通过的距离。反冲现象1(A反冲).将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 D.(填选项前的字母) A.v0 B.v0 C.v0D.v0(临界条件)恰好不碰撞6(D多次推出再接住).如图所示在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,车B与小孩的总质量是车A质量的4倍。从静止开始,小孩把车A以
47、速度v(对地)推出,车A返回后,小孩抓住并再次把它推出,每次推出的车A的速度都是v(对地)、方向向左,则小孩把车 A 总共推出 几次后,车A返回时,小孩不能再接到(小车与竖直墙 相撞无能量损失)( B试题分析:设小孩把A车总共推出n次后,车A返回时,小孩恰好不能再接到车此时,车A返回时的速度v与B车的速度恰好相等即第1次推车时,小孩和B车获得的动量为,以后每次推车时获得的动量为,根据动量守恒定律得,又由题意联立得所以小孩把A车总共推出3次后,车A返回时,小孩不能再接到车 )A.2次 B.3次 C.4次 D.5次7(C恰好不碰撞).如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B
48、置于A的左端,三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小. 由动量守恒定律得mAv0=mAvA+mCvCA与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得mAvA+mBv0=(mA+mB)vABA与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足vAB=vC联立,代入数据得vA=2 m/s.8(C恰好不碰撞).光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA
49、=3m、mB=mC=m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变.求B与C碰撞前B的速度大小. 解析:设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为v,由动量守恒定律得:对A、B木块:mAv0=mAvA+mBvB对B、C木块:mBvB=(mB+mC)v由A与B间距离保持不变可知vA=v代入数据,联立解得:vB=v0.弹性碰撞的定量运算10(双选)质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示,
50、则( CD)A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,动量不守恒B. 当两物块相距最近时,物块甲的速率为零C. 当物块甲的速率为1m/s时,物块乙的速率可能为2m/s,也可能为0D. 物块甲的速率不可能达到5m/s5如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下关于这个过程,下列说法正确的是( D【解析】小球滑上曲面的过程,小车向右运动,小球滑下时,小车还会继续前进,故不会回到原位置,A错误;由小球恰好到最高点,知道两者有共同速度,
51、对于车、球组成的系统,由动量守恒定律列式为,得共同速度小车动量的变化为,B错误由于满足动量守恒定律,系统机械能又没有增加,所以小车和小球的速度可能没有变化,两曲面光滑时会出现这个情况,C错误;由于小球原来的动能为,小球到最高点时系统的动能为,所以系统动能减少了,如果曲面光滑,则减少的动能等于小球增加的重力势能,即,得显然,这是最大值,如果曲面粗糙,高度还要小些,D正确 )A. 小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B. 小球从滑上曲面到最高点的过程中,小车的动量变化大小是零C. 小球和小车作用前后,小车和小球的速度一定变化D. 车上曲面的竖直高度不会大于16(C双守恒)、如图所示,弹簧的一端固
52、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( C )A在以后的运动过程中,小球和槽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被弹簧反弹后,小球和槽都做匀速运动。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7(D定量研究)如图4甲所示,一轻质弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上,现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得( CD 解析 t3时刻弹簧处于伸长状态,从
53、t3到t4时刻弹簧由伸长状态恢复到原长,选项A、B错误;从图上读出两个时刻的速度,根据动量守恒定律即可求出两物体的质量之比。 )v/ms-1乙Bt/s10A23-111t1t2t3t4BAv甲图4A在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都是处于压缩状态B从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C两物体的质量之比为m1:m2=1:2D在t2时刻A和B的动能之比为Ek1: Ek2=1:88(D弹性定量研究:对乙图有特别理解)如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的vt图如图乙所示,则可知 BD、(对乙图的特别理解:斜率最大时v=2m/s,即加速度最大时,也即弹簧最短或最长时速度为2m/s,所以共同速度可以直接看出!)解除对弹簧的锁定,A离开挡板后,系统动量守恒、机械能守
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