3 动量守恒定律(二) 动量守恒定律 知识点题库

如图所示,在橄榄球比赛中,质量为100kg的橄榄球前锋以vA=5m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名质量均为75kg的球员,一个速度vB=2m/s,另一个速度vC=4m/s,他们腾空扭在了一起.他们碰撞后瞬间的速度大小约为 m/s,在此过程中三名球员的总机械能(选填“增大”、“不变”或“减小”).

如图所示,均强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直与磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过p点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.两个微粒所受重力均忽略.新微粒运动的(   )

A . 轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B . 轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C . 轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t D . 轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t
下列说法中正确的是(   )

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 . 动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便 D . 玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大
静止的氡核 Rn放出α粒子后变成钋核 Po,α粒子动能为Eα . 若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c,则该反应中的质量亏损为(   )

A . B . 0 C . D .
下面的说法中正确的是(   )

A . 作用在物体上的合外力的冲量一定能改变物体速度的大小 B . 如果物体的速度发生变化,则物体受到的合外力的冲量一定不为零 C . 如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大 D . 物体运动的方向就是它的动量方向
如图所示,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断中正确的是(   )

A . 第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小不相等 B . 第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等 C . 第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同 D . 发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
2013年斯诺克上海沃德大师赛于9月16日至22日在上海体育馆举行.如图为丁俊晖正在准备击球,设丁俊晖在这一杆中,白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动,碰前白色球的动量为pA=5kg•m/s,花色球静止,白球A与花色球B发生碰撞后,花色球B的动量变为pB′=4kg•m/s,则两球质量mA与mB间的关系可能是(   )

A . mB=mA B . mB= mA C . mB= mA D . mB=6mA
下列说法中正确的是(   )
A . 根据能量守恒定律,任何系统经历多种多样的变化中机械能是永远不变的 B . 一个所受重力为mg的小球,在距离地面为h高度处所具有的重力势能为mgh C . 物体由于运动而具有的能量为动能.由于静止是相对的,运动是绝对的,所以物体的动能不能为零 D . 动量定理反映了力对时间的累积效应,动能定理反映了力对空间的累积效应
某同学将两个同样的玻璃杯,从1.5 m高处由静止放下。一个杯子掉到水泥地上碎了,另一个杯子掉到泡沫垫上完好无损。这是因为(   )
A . 掉在水泥地上的杯子,受到的合外力对杯子的冲量大 B . 掉在泡沫垫上的杯子,受到的合外力对杯子的冲量小 C . 掉在水泥地上的杯子,受到地面对杯子的作用力大 D . 掉在泡沫垫上的杯子,受到垫子对杯子的作用力时间短
光滑水平面上,小球A以速率v运动时,和静止的小球B发生碰撞,碰后A以 的速率弹回,而B球以 的速率向前运动,则A、B两球的质量之比为(   )
A . 2:3 B . 2:9 C . 3:2 D . 9:2
如图所示,在光滑的水平面上固定有左、右两竖直挡板,挡板间距离足够长,有一质量为M,长为L的长木板靠在左侧挡板处,另有一质量为m的小物块(可视为质点),放置在长木板的左端,已知小物块与长木板间的动摩擦因数为μ,且M>m。现使小物块和长木板以共同速度v0向右运动,设长木板与左、右挡板的碰撞中无机械能损失。试求:

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  1. (1) 将要发生第二次碰撞时,若小物块仍未从长木板上落下,则它应距长木板左端多远
  2. (2) 为使小物块不从长木板上落下,板长L应满足什么条件
  3. (3) 若满足(2)中条件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s, 试计算整个系统从开始到刚要发生第四次碰撞前损失的机械能。(计算结果小数点后保留一位)
如图所示,一个劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置,弹簧上端固定一质量为2m的物块A,弹簧下端固定在水平地面上。一质量为m的物块B,从距离弹簧最上端高为h的正上方处由静止开始下落,与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中(弹簧保持竖直,且在弹性限度内形变),下列说法正确的是(   )

A . 物块B的动能先减少后增加又减小 B . 物块A和物块B组成的系统动量守恒 C . 物块A和物块B组成的系统机械能守恒 D . 物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒
如图所示,质量为M=4.5kg的长木板置于光滑水平地面上,质量为m=1.5kg的小物块放在长木板的右端,在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板,孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过。现使木板和物块以v0=4m/s的速度一起向右匀速运动,物块与挡板碰撞后立即以碰前的速率反向弹回,而木板穿过挡板上的孔继续向右运动,整个过程中物块不会从长木板上滑落。已知物块与挡板第一次碰撞后,物块离开挡板的最大距离为x1=1.6m,重力加速度g=10m/s2

  1. (1) 求物块与木板间的动摩擦因数;
  2. (2) 若物块与挡板第n次碰撞后,物块离开挡板的最大距离为xn=6.25×10-3m,求n;
  3. (3) 求长木板的长度至少应为多少?
物体在恒定的合外力F作用下做直线运动,在时间Δt1内速度由0增大到v,在时间Δt2内速度由v增大到2v.设F在Δt1内做的功是W1 , 冲量是I1;在Δt2内做的功是W2 , 冲量是I2.那么(   )
A . I2 = I1 W2 > W1 B . I2 < I1 W2 < W1 C . I2 > I1 W2 > W1 D . I2 = I1 W2 < W1
假设一小型宇宙飞船沿人造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,以后的运动可能是(   )
A . 物体A与飞船运动周期都等于T B . 物体A的运动周期等于T,而飞船的运动周期小于T C . 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
在如图所示的直角坐标系中,x<0区域有沿x轴正向的匀强电场,x≥0区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从原点O进入磁场,初速度大小为v0 , 速度方向与y轴正向夹角为 (60°< <90°),不计重力。

  1. (1) 求带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的角速度ω;
  2. (2) 带电粒子每次离开磁场进入电场后,都从O点离开电场进入磁场,从而形成周期性运动,求电场强度的大小E和粒子运动周期T;
  3. (3) 当粒子运动到磁场区离y轴最远处时,有一个质量为m、速度大小为 、方向沿y轴负方向的电中性粒子与带电粒子发生弹性正碰,在碰撞过程中没有电荷转移。求碰撞以后带电粒子第一次离开磁场进入电场的位置与O点的距离L。
如图所示,质量m1=0.3 kg的足够长的小车静止在光滑的水平面上,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=10m/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μ=0.5,g取10 m/s2.求:

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  1. (1) 物块在车面上滑行的时间t;
  2. (2) 摩擦力对小车的冲量和对小车做功
  3. (3) 要使物块不从小车右端滑出,车长至少多长?
如图,质量均为2kg的两小物块A、B放置在绝缘光滑的无限长水平面上,带电量均为+1.0×10-4C,初始距离为3m。某时刻给物块A水平向右4m/s的初速度,之后两物块均沿直线运动,且未发生碰撞。g取10m/s2。静电力常量取9×109N·m2/C2。则(  )

A . A释放时加速度大小为5m/s2 B . 两物块运动过程中机械能守恒 C . 运动过程中两物块电势能先增大后减小 D . 末状态B的速度大于4m/s
2021年4月我国空间站天和核心舱成功发射,核心舱首次使用了一种全新的推进装置——霍尔推力器。其工作原理简化如下:如图甲所示,推力器右侧阴极逸出(初速度极小)的一部分电子进入放电室中,放电室内由沿圆柱体轴向的电场和环形径向磁场组成,电子在洛伦兹力和电场力的共同作用下运动,最终大多数电子被束缚在一定的区域内,与进入放电室的中性推进剂工质(氙原子)发生碰撞使其电离;电离后的氙离子在磁场中的偏转角度很小,其运动可视为在轴向电场力作用下的直线运动,飞出放电室后与阴极导出的另一部分电子中和并被高速喷出,霍尔推力器由于反冲获得推进动力。设某次核心舱进行姿态调整,开启霍尔推力器,电离后的氙离子初速度为0,经电压为U的电场加速后高速喷出,氙离子所形成的等效电流为I。已知一个氙离子质量为m,电荷量为q,忽略离子间的相互作用力和电子能量的影响,求:

  1. (1) 单位时间内喷出氙离子的数目N;
  2. (2) 霍尔推力器获得的平均推力大小F;
  3. (3) 放电室中的电场和磁场很复杂,为简化研究,将图甲中磁场和电场在小范围内看做匀强磁场和匀强电场,俯视图如图乙所示,设磁感应强度为B,电场强度为E。选取从阴极逸出的某电子为研究对象,初速度可视为0,在小范围内运动的轨迹如图,已知电子质量为me,电荷量为e,忽略电子间,电子与离子间的相互作用力,求电子在沿轴向方向运动的最大距离H。
2022年4月16日,我国神舟十三号返回舱搭载宇航员成功着陆。如图,返回舱竖直下降到距离地面1米左右启动反推发动机,火箭瞬间点火且竖直向下喷出气体,这样在返回舱碰撞地面过程,则(   )

A . 减小碰撞前后返回舱的动量变化率 B . 增大碰撞前后返回舱的动量变化率 C . 碰撞前后返回舱的动量变化量不变 D . 碰撞前后返回舱的动量变化量增大