第十六章 动量守恒定律 知识点题库

[物理--选修3-5]如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3m（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为m₁=30kg，冰块的质量为m₂=10kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g=10m/s² ．

（i）求斜面体的质量；

（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？

如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下（α＞θ），到达斜面底端的过程中（   ）

某同学用图（甲）所示的实验装置验证碰撞中动量守恒定律，他用两个完全相同的小钢球A、B进行实验，首先该同学使球A自斜槽某一高度由静止释放，从槽的末端水平飞出，测出球A落在水平地面上的点P与球飞出点在地面上竖直投影O的距离L_OP ． 然后该同学使球A自同一高度由静止释放，在槽的末端与静止的球B发生非对心弹性碰撞，如图（乙）．碰撞后两球向不同方向运动，测出两球落地点M、N与O点间的距离L_OM、L_ON ， 该同学多次重复上述实验过程，并将测量值取平均值．在忽略小球半径的情况下，对该实验的结果，分析正确的是（   ）

人和气球离地面高为h，恰好悬浮在空中，气球质量为M，人的质量为m，人要从气球下栓着的轻质软绳上安全到达地面（人看成质点），软绳的长度至少为（   ）

高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（    ）

光滑水平面上放着一质量为M的槽，槽与水平面相切且光滑，如图所示，一质量为m的小球以v₀向槽运动．

                 

动量定理也适用于变力，此时的力可以理解为平均作用力。如图所示，一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。若钢球与墙壁的碰撞时间为0.02s，求墙壁对钢球的平均作用力的大小和方向。

法国物理学家贝可勒尔发现了铀和含铀的矿物质发出看不见的射线，开始了对原子核的研究。一静止的 核经α衰变成为 核，释放出的总动能为E_k。则衰变后 核的动能为（   ）

如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v₁逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v₂的初速度冲上传送带，最后又滑回，已知v₁＜v₂。则物块在传送带上运动过程中合力对物块的冲量大小为（   ）

如图所示，间距为L的光滑金属导导轨MNP和M′N′P′由圆弧和水平两部分组成，圆弧和水平部分光滑连接，在水平导轨NPP′N′间存在磁感强度为B的匀强磁场，磁场垂直导轨平面向上，在M和M′之间连接一个电阻为R的定值电阻。现在将一根与导轨垂直、质量为m、电阻为2R的金属杆ab从圆弧轨道上距水平面高度为h处释放，金属棒恰能到达PP′处。导轨电阻不计，重力加速度为g。

如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．

如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v₀与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s²。求：

如图所示，间距为L=2m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，水平导轨处于B=0.5T方向垂直导轨平面的匀强磁场中，以磁场左边界为坐标原点，磁场右边界坐标为x₁（值未标出），在坐标为x₀=1.2m处垂直于水平导轨放置有一质量m=1kg、电阻为R=0.1Ω的导体棒ab。现把质量为M=2kg、电阻也为R=0.1Ω的导体棒cd，垂直导轨放置在倾斜轨道上，并让其从高为h=1.8m处由静止释放。若两导体棒在磁场内运动过程中不会相碰，ab棒出磁场右边界前已达到稳定速度，且两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并接触良好，不计导轨的电阻，忽略磁场的边界效应，g=10m/s²。求：

初速度不为零且只受到一个大小不变的力，则 (  )

光滑水平面上放着一异形物块b，其曲面是四分之一光滑圆弧，在它的最低点放着一个静止的小球c，如图所示。滑块a以初速度v₀水平向左运动，与b碰撞后迅速粘在一起。已知a、b、c的质量均为m，小球c不能从物块b的上端离开，在它们相互作用与运动的全过程中 (  )

物体的运动状态可用位置坐标x和动量P描述，称为相，对应p—x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p—x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。若将质点竖直向上抛出，以抛出点为坐标原点，竖直向上为正方向，忽略空气阻力则质点对应的相轨迹是（   ）

2022年2月4日将在北京举办第24届冬季奥运会，促生了许多室内冰雪项目。如图，与水中面成的光滑倾斜冰面，长L=75m、宽均为d=60m，两侧均安装有安全护网，底部有缓冲装置（未画出）。开始时，工作人员将载有一对父子的凹形滑板置于顶端正中间，由静止释放，瞬间父亲沿水中方向推出儿子，父子俩迅速分开，沿冰面滑下，若父亲及滑板总质量为M=70kg，儿子及滑板总质量为m=35kg，父子俩均视为质点，不计一切阻力，重力加速度g取10m/s² ， sin37°=0.6.假设运动中始终没有碰到护网。则：

如图所示，倾角的斜面体abc静止在水平地面上，斜面体质量kg，竖直边bc长m，斜面ac光滑。将质量kg小物块从斜面顶端由静止释放。已知 ， ， 重力加速度g取10m/s²，忽略空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，计算结果均保留至小数点后1位。

如图所示，用碰撞实验器可以研究两个刚性小球在水平轨道碰撞前后的动量关系。实验时先让质量为的小球1从斜槽上某一固定位置Q由静止开始释放，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的P点。再把质量为的小球2放在水平轨道末端，让小球1仍从位置Q由静止释放，两小球碰撞后从轨道末端水平抛出，小球2落到位于水平地面的N点，小球1落到位于水平地面的M点。则碰撞前的动量可表示为 ， 碰后的动量可表示为。