3 动量守恒定律 知识点题库

两球相向运动,发生正碰,弹性碰撞后两球均静止,于是可以判定,在弹性碰撞以前两球()

A . 质量相等 B . 速度大小相等 C . 动量大小相等 D . 以上都不能判定

如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m.平台上静止着两个滑块A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上.小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.2,Q点右侧表面是光滑的.点燃炸药后,A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度vA=6m/s,而滑块B则冲向小车.两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2 . 求:

  1. (1) 滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力;

  2. (2) 若L=0.8m,滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;

  3. (3) 要使滑块B既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内?

如图所示,光滑水平面上,质量为2m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止;质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间,A与弹簧分离,设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,求:

  1. (1) 当弹簧被压缩到最短时,A球的速度;

  2. (2) 弹簧的最大弹性势能;

  3. (3) 弹簧再次恢复原长时,A、B两球的速度.

一轻质弹簧,两端连接两滑块A和B,已知mA=0.99kg,mB=3kg,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长.现滑块A被水平飞来的质量为mC=10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,如图所示,试求:

  1. (1) 子弹击中A的瞬间A和B的速度

  2. (2) 以后运动过程中弹簧的最大弹性势能

  3. (3) B可获得的最大动能.

如图所示,一质量M=40kg、长L=2.5m的平板车静止在光滑的水平地面上.一质量m=10kg可视为质点的滑块,以v0=5m/s的初速度从左端滑上平板车,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2

  1. (1) 分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;

  2. (2) 计算说明滑块能否从平板车的右端滑出.

如图,半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内,BD部分水平长度为6R.两轨道之间由一条光滑水平轨道相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压(不连接),处于静止状态.同时释放两个小球,a球恰好能通过半圆轨道最高点A.已知a球质量为m1=2kg,b球质量为m2=1kg,小球b与斜面间动摩擦因数为μ= ,重力力加速度为g=10m/s2 . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

  1. (1) a球经过C点时对轨道的作用力大小;

  2. (2) 释放小球前弹簧的弹性势能Ep

  3. (3) 通过计算判断b球能否到达最高点B.

2016年8月13日凌晨,里约奥运会女子蹦床决赛落幕,我国选手何雯娜顶着极大压力,克服伤病困扰,她顽强拼搏,以55.570分获得第四名.图示为何雯娜(看作质点)在比赛中保持该姿势从最高点下落至最低点与蹦床碰后又上升,若空气阻力不计,则下列说法正确的是(   )

A . 何雯娜与蹦床接触发生了碰撞,所以系统的动量守恒 B . 何雯娜对蹦床的冲量与蹦床对何雯娜的冲量大小相等 C . 何雯娜从最高点下落至最低点的过程中,弹力的冲量与重力冲量大小相等 D . 何雯娜从与蹦床接触到下落至最低点过程中合力的冲量为零
如图所示,A、B两物体质量之比=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则下列说法中错误的是(    )

A . 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 B . 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 C . 若A,B所受的摩擦力大小相等,A,B组成的系统动量守恒 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
如图所示,质量m=245g的物块(可视为质点)放在质量M=0.5kg的木板左端,木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,质量m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),物块最后恰好没有滑离木板,取g=10m/s2 , 则在整个过程中(   )

A . 物块的最大速度为6m/s B . 木板的最大速度为3m/s C . 物块相对于木板滑行的时间为0.75s D . 木板的长度为3m
如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长。求:

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  1. (1) 小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大?
  2. (2) 经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?
  3. (3) 从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=l0m/s2).
如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s,求

  1. (1) A开始运动时加速度a的大小;
  2. (2) A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;
  3. (3) A的上表面长度l。
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点的正上方由静止开始下落,恰好从A点沿切线进入槽内,经过最低点B,到达槽右端C之后冲出槽口。下列说法正确的是(   )

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A . 小球从A到B的运动过程中,球与半圆柱槽组成的系统动量守恒 B . 小球从A到B的运动过程中,球与半圆柱槽组成的系统水平动量守恒 C . 小球从B到C的运动过程中,球与半圆柱槽组成的系统动量不守恒 D . 小球从B到C的运动过程中,球与半圆柱槽组成的系统水平动量守恒
能量守恒定律、动量守恒定律是自然界普遍遵循的规律,在微观粒子的相互作用过程中也同样适用。现在我们都知道,原子核内部是由质子和中子组成。这是英国物理学家卢瑟福和他的学生查德威克共同发现的。
  1. (1) 为了测定中子的质量mn , 查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是 ,已知氮核质量与氢核质量的关系是mN=14mH , 将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞。请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值;
  2. (2) 现代核电站是以铀235裂变作为燃料。小明通过杂志了解到铀235裂变时放出中子,有的中子速度很大,称为快中子,为了更好地继续发生裂变反应,需要使快中子减速。在讨论如何使中子减速的问题时,有人设计了一种方案:让快中子与静止的粒子发生碰撞,有三种粒子可以选择:铅核、氢核、电子。小明想知道哪一种粒子使快中子减速效果最好。请以弹性正碰为例,帮助小明分析出哪一种粒子使快中子减速效果最好,说出你的观点并说明理由。已知
如图,光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B,A球所带电荷量为+q,B球不带电.现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场,电场强度为E,小球A在电场力作用下由静止开始运动,然后与B球发生弹性正碰,A、B碰撞过程中没有电荷转移,且碰撞过程时间极短,求:

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  1. (1) A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度;
  2. (2) 从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功;
  3. (3) 要使A、B两球只发生三次碰撞,所加电场的宽度d应满足的条件.
如图所示,一质量为2m半径为R的由绝缘材料制成的薄球壳,均匀带正电,电荷量为Q,球壳内部场强为零,球壳下面有与球壳固连的质量不计的绝緣底座,底座静止在光滑水平面上,球壳内部有一轻鹿绝缘弹簧,弹簧始终处于水平位置,其一端与球壳内壁固连,另一端恰位于球心处,球壳上开有一小孔C,小孔位于过球心的水平线上,在此水平线上离球壳很远的0处有一质量为m电荷量为Q的带正电的点电荷P,它以初速 沿水平的OC方向开始运动,并知P能通过小孔C进入球壳内,不考虑重力对点电荷P的影响。下列说法正确的是 (   )

A . 点电荷P从开始运动到弹簧压缩至最短过程中一直做减速运动 B . 点电荷P从刚进入球壳到刚要出球壳的过程中,由点电荷产、球壳、弹簧组成的系统机械能守恒 C . 点电荷P从刚进入球壳到刚要出球壳的过程中,弹簧最大弹性势能一定小于 D . 点电荷P由C孔出来时相对地面速度方向可能向左也可能向右
如图甲所示,平台ON上有一轻质弹簧,其左端固定于竖直挡板上,右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块A相接触(不粘连),OP段粗糙且长度等于弹簧原长,PN段光滑,上面有静止的小滑块B、C,mB= kg,mC= kg,滑块B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长,B与轻弹簧连接,滑块C未连接弹簧,两滑块离N点足够远。物块A开始静止于P点,与OP段的动摩擦因数μ=0.50。现对物块施加一个水平向左的外力F,大小随位移x变化关系如图乙所示。物块A向左运动x=0.40m到达Q点,到达Q点时速度为零,随即撤去外力F,物块A在弹簧弹力作用下向右运动,与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短。滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带,并刚好到达传送带顶端。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.50,水平面MN右端N处与倾斜传送带理想连接,传送带以恒定速度v=1m/s顺时针转动,重力加速度g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

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  1. (1) 与B物块碰前物块A的速度大小;
  2. (2) 滑块C刚滑上传送带时的速度;
  3. (3) 物块C滑上传送带到达顶端的过程中,电动机多做的功。
如图所示,半径R=0.8m的 圆弧光滑轨道固定在水平地面上,O为该圆弧的圆心,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入 圆弧轨道。此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知AO连线与水平方向的夹角 =45°,在轨道末端C点固定一长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与长木板间的动摩擦因数 ,g取10m/s2。求:

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  1. (1) 小物块刚到达C点时的速度大小;
  2. (2) 小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力;
  3. (3) 要使小物块不滑出长木板,木板长度L至少为多少?
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:

  1. (1) 两物块在空中运动的时间t;
  2. (2) 两物块碰前A的速度v0的大小;
  3. (3) 两物块碰撞过程中损失的机械能
如图所示,电阻均可忽略、固定的光滑金属导轨间距为d,导轨在M、N处平滑连接,MN右端导轨倾角θ,上端连接有一电动势为E、内阻不计的电源,斜面下段存在一宽度为l、磁感应强度为B、垂直斜面向上的匀强磁场区域,水平导轨左侧连接一电容为C的电容器,导轨上e与f点绝缘,在ef左侧存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现在闭合电键k1 , 断开电键k2 , 并将质量为m、电阻为R的导体棒ab从磁场上边缘由静止释放,在出磁场前已经开始匀速,在出磁场瞬间闭合电键k2 , 随后导体棒ab进入水平轨道并与质量为2m、电阻为R的静止导体棒cc′发生弹性碰撞,导体棒cc′初始与ef、MN的距离均为d。则:

  1. (1) 求导体棒ab匀速下滑的速度v;
  2. (2) 若已知下滑过程通过导体棒ab的电量为q,求导体棒ab从释放到导体棒cc′进入ef左侧磁场前ab棒上产生的焦耳热Q;
  3. (3) 若使导体棒ab与棒cc′碰后粘为一体,求棒整体进入ef左侧足够长导轨后最终电容器的带电量qC。
在冬奥会中,队长王冰五最后一段,将质量为20kg的冰壶推出,运动一段时间后以0.5m/s的速度正碰静止的瑞典队冰壶,两冰壶质量相等。

  1. (1) 若两球发生弹性碰撞,求碰后瑞典队冰壶的速度大小;
  2. (2) 若碰后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心。求碰后瑞典队冰壶的速度大小和碰撞过程中系统损失的机械能。