1.3动量守恒定律的案例分析 知识点题库

如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 。

A.A和B都向左运动      B.A和B都向右运动     C.A静止,B向右运动      D.A向左运动,B向右运动

动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行,他们的速度大小之比vA:vB=2:1,则动量大小之比pA:pB=;两者碰后粘在一起运动,总动量与A原来动量大小之比为p:pA=

如图所示,一个质量为m的木块,从半径为R、质量为M的 光滑圆槽顶端由静止滑下.在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下,木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少?

带有 光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则(   )

A . 小球以后将向左做平抛运动 B . 小球将做自由落体运动 C . 此过程小球对小车做的功为 Mv02 D . 小球在弧形槽上升的最大高度为
质量为ma=0.5kg的物体a以某一速度与另一质量为mb=1.5kg的静止物体b在光滑水平面上正碰,若不计碰撞时间,碰撞前后物体a的位移﹣时间图象如图所示,则(  )

A . 碰前a的动量大小为4kg•m/s B . 碰后b的动量大小为1.5kg•di/s C . 碰撞过程b的动量改变了0.5kg•m/s D . 碰撞过程a的动量改变了0.5kg•m/s
如图所示,小球从光滑的半径为R的半圆槽顶部A由静止滑下,小球的质量为m,半圆槽的质量为M=3m,半圆槽与桌面无摩擦,小球的大小忽略不计,求:

  1. (1) 当小球运动到半圆槽底部时的小球速度;
  2. (2) 当小球下落 R时半圆槽的速度.
如图,C是放在光滑水平面上的一块右端有固定档板的长木板,在木板的上面有两块可视为质点的小滑块A和B,三者的质量均为m,滑块A、B与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止,A以初速度v0从C的左端、B以初速度2v0从木板中间某一位置同时以水平向右的方向滑上木板C。在之后的运动过程中B曾以 v0的速度与C的右档板发生过一次弹性碰撞,重力加速度为g,则对整个运动过程,下列说法正确的是(   )


A . 滑块A的最小速度为 V0 B . 滑块B的最小速度为 v0 C . 滑块A与B可能发生碰撞 D . 系统的机械能减少了40%
平板车P的质量为M,可看做质点的小物块Q的质量为m,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q发生弹性碰撞,碰撞时间为t,速度发生交换。已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g。求:
  1. (1) 小物块到达最低点与Q碰撞的平均作用力F是多大?
  2. (2) 小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?
  3. (3) 平板车P的长度为多少?

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如图所示,质量为M的滑槽内有半径为R的半圆轨道,将滑槽放在水平面上,左端紧靠墙壁.一质量为m的物体从半圆轨道的顶端a点无初速度释放,b点为半圆轨道的最低点,c点为半圆轨道另一侧与a等高的点.不计一切摩擦,下列说法正确的是   

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A . m从a点运动到b点过程中,m与M组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒 B . m从a点释放后运动的全过程中,m的机械能守恒 C . m释放后能够到达c点 D . 当m首次从右向左到达最低点b时,M的速度达到最大
静止的放射性同位素钚核 衰变为铀核 和新的粒子,并释放能量,其衰变方程为 ,此衰变过程中质量亏损为 ,光在真空中的速度为c,忽略光子的动量。则下列说法正确的是(   )
A . X为α粒子 B . X为中子 C . 衰变生成的 核与X 的动量大小相等,方向相反 D . 光子的能量等于
质量为2kg的物体B静止在光滑水平面上,质量为2kg的物体A在光滑水平面上以速度6m/s与物体B发生碰撞,则碰后A、B两小球的速度可能为(   )

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A . B . C . D .
如图所示,粗糙水平面与竖直面内的光滑圆形轨道平滑连接,在连接点P上有一不带电的小球B保持静止,水平面上方充满水平向左的匀强电场。现有一带电量为+q的小球A从水平面上某点由静止释放,而后在小孔处与小球B发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两球粘在一起。已知mA=1kg,mB=2kg,小球A与水平轨道间的动摩擦因数为 ,释放点与B球相距为d=2m,电场强度 ,重力加速度为g=10m/s2(两球均可视为质点,小球A运动、碰撞过程中均无电量损失,不计空气阻力)。求:

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  1. (1) 小球A与B碰撞前瞬间的速度大小;
  2. (2) 小球A与B碰撞过程中损失的能量
  3. (3) 若要求两球碰后不脱离圆轨道,则圆轨道的半径R应满足什么条件?
一辆机车质量是2m,以速度v与原来静止的、质量为3m的车厢碰撞挂接,挂接后它们的总动能是 (  )
A . mv2 B . mv2 C . mv2 D . mv2
如图所示,内壁光滑、半径R=0.72m的圆弧轨道竖直固定放置在水平面上,A、O、B三点在同一条竖直线上,O是轨道的圆心,A是轨道的最低点(水平面与圆轨道在A点平滑连接),B是轨道最高点。质量m=1kg的小球甲沿着光滑的水平面以v0=9m/s的速度向右运动,然后与前方静止的质量为M的小球乙发生弹性正碰。碰后小球乙恰好能通过B点,重力加速度g取10/s2 , 求:

  1. (1) 碰后瞬间小球乙的速度;
  2. (2) 小球乙的质量M及碰撞过程中乙对甲做的功。
第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需要的最小速度,即当以第二宇宙速度发射探测器,探测器将到达距离地球无限远时的速度恰好为零。若规定两质点相距无限远时引力势能为零,则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能 , 式中G为引力常量。为了节省发射探测器成本,某同学设计了一种可以收集利用近地卫星回收中的能量来发射的小型探测器。质量为M的近地卫星回收时,启动内部装置释放部分能量,瞬间弹出质量为m的小型探测器,弹射后卫星剩余部分竖直自由下落,探测器恰好获得脱离地球束缚的速度,忽略释放能量时质量损失。则下列说法正确的是(   )
A . M与m的比值为 B . M与m的比值为2 C . 装置释放的能量与卫星初始动能的比值为 D . 装置释放的能量与卫星初始动能的比值为
2021年3月,8辆编组高速动车组首次在符合实际工况的线路上进行的整列车被动安全碰撞试验,试验有效采集了列车吸能系统的变形次序等重要数据。其列车吸能系统中的多个吸能装置可以有效吸收碰撞或挂接过程中损失的动能。假设在编组站进行的某次挂接实验中,共有3节车厢,当动力车1以某速度匀速运动到距静止的编组车2距离为L时撤掉动力,动力车1与编组车2相碰,并以共同速度运动距离L后与编组车3相碰,最后三车又以共同速度运动了距离L后停止。已知每辆编组车的质量均为m,运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍,重力加速度为g,碰撞时间很短,忽略空气阻力。求:

 

  1. (1) 整个运动过程中摩擦阻力所做的总功;
  2. (2) 动力车1匀速运动时的速度大小;
  3. (3) 因摩擦系统损失的动能和因碰撞系统损失的动能之比。
如图所示,两个光滑金属导轨平行,间距 , 与水平面之间的夹角 , 匀强磁场磁感应强度 , 方向垂直于导轨平面向上,间接有阻值的电阻,质量、电阻的金属杆垂直导轨放置,导轨足够长, , g取。求:

  1. (1) 把金属杆由静止释放经过时间1s,金属杆下滑达到最大速度,最大速度为多少?其过程杆下滑的距离?
  2. (2) 现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆 , 使其由静止开始运动,当金属杆上滑的位移时达到稳定速度,其速度为 , 恒力F为多少?其过程杆中产生的焦耳热为多少?
如图是一种大型户外益智活动的简化图,浮板A左边停靠在岸边并静止在水面上,方块B静止在岸边。参加活动的人在岸上用力击打B使其获得速度后滑上A,若B到达对岸就算获胜;若A未到右岸时B从A右端离开,则B立即沉入水中不影响A的运动,A碰到右岸就会被锁住。已知A的长度为d,A、B之间的动摩擦因数为μ,A的质量是B的2倍,B可视为质点,忽略水面的阻力,重力加速度为g。

  1. (1) 若某次B获得速度 , 到达A右端时恰好与A共速,且A刚好到达对岸,求水面宽度S。
  2. (2) 根据B获得的不同速度,讨论B能否到达对岸,并求出相应的A、B到达对岸时的速度。
一只质量为m1=3 kg的乌贼吸入m2=0.6 kg的水静止在水中,遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水以大小v2=20 m/s的速度向后全部喷出,求:
  1. (1) 乌贼喷水后向前逃窜的速度大小v1
  2. (2) 若向前逃窜时受到水的阻力大小恒为f=2N,乌贼喷水后经过多少时间停止?
如图所示,光滑水平面上质量为的A、B两物块用轻质弹簧连接,一起以的速度向右匀速运动,与静止在水平面上质量的物块C发生碰撞,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦阻力。

  1. (1) 若物块B与C发生弹性碰撞,求碰后C的速度大小;
  2. (2) 若物块B与C碰撞后粘合在一起运动。

    ①求碰后C的速度大小;

    ②求此后弹簧能获得的最大弹性势能。