1.2 动量守恒定律 知识点题库

如图所示,物块A静止在光滑水平面上,木板B和物块C一起以速度v0向右运动,与A发生弹性正碰,已知v0=5m/s,mA=6kg,mB=4kg,mC=2kg,C与B之间动摩擦因数μ=0.2,木板B足够长,取g=10m/s2 , 求:

  1. (1) B与A碰撞后A物块的速度;

  2. (2) B、C共同的速度;

  3. (3) 整个过程中系数增加的内能.

有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣,他设计如下实验,在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体,它们的质量分别为m1=1kg,m2=3kg,并在它们之间放少量炸药,水平面左方有一弹性的挡板,水平面右方接一光滑的 竖直圆轨道.当初A、B两物静止,点燃炸药让其爆炸,物体A向左运动与挡板碰后原速返回,在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起,最后恰能到达圆弧最高点,已知圆弧的半径为R=0.2m,g=10m/s2 . 求炸药爆炸时对A、B两物体所做的功.

质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示,由图有以下说法:①碰撞前两物体质量与速度的乘积相同;②质量m1等于质量m2;③碰撞后两物体一起做匀速直线运动;④碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反。其中正确的是(  )

A . ①② B . ②③ C . ②④ D . ③④
牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度.若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小.
一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,求
  1. (1) 烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间.
  2. (2) 爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度.
在光滑水平面上有一辆平板车。一个人站在车上,人和车均静止。若该人用大锤敲打车的左端,已知车的质量为100kg, 人的质量为50kg,锤的质量为5kg,当大锤以大小为4m/s的水平向右的速度撞击车时,车的速度大小和方向为(   )

A . 约0.13m/s, 水平向左 B . 约0.13m/s,水平向右 C . 约2.2m/s,水平向右 D . 约2.2m/s, 水平向左
如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB,凹槽半径为R,A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度 从A点冲上凹槽,重力加速度大小为g,不计摩擦。下列说法中正确的是(   )

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A . 时,小球能到达B点 B . 如果小球的速度足够大,球将从滑块的左侧离开滑块后会直接落到水平面上 C . 小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大 D . 如果滑块固定,小球返回A点时对滑块的压力为
在“验证动量守恒定律”的实验中:
  1. (1) 在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置,其目的是减小实验中的(选填“系统误差”或“偶然误差”)。
  2. (2) 入射小球每次必须从斜槽上滚下,这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同。
  3. (3) 实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度,但是可以通过仅测量_______(填选项前的符号),间接地解决这个问题。
    A . 小球开始释放高度h B . 小球抛出点距地面的高度H C . 小球做平抛运动的水平位移
  4. (4) 入射小球的质量为m1 , 被碰小球的质量为m2 , 在m1>m2时,实验中记下了O、M、P、N四个位置(如图所示),若满足(用m1、m2、OM、OP、ON表示),则说明碰撞中动量守恒;

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如图所示,质量为M、带有半径为R的四分之一粗糙圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O为圆心.质量为m的小滑块以水平向右的初速度 冲上圆弧轨道,恰好能滑到轨道最高点,然后滑回轨道底端.已知M=2m.,则下列判断正确的是(    )

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A . 小滑块冲上轨道的过程,小滑块与带有圆弧轨道的滑块组成的系统机械能不守恒 B . 小滑块冲上轨道的过程,小滑块与带有圆弧轨道的滑块组成的系统动量不守恒 C . 小滑块冲上轨道的最高点时,带有圆弧轨道的滑块速度最大且大小为 D . 小滑块回到圆弧轨道底端时,速度大小为 ,方向水平向左
如图是地铁铁道,车站的路轨要建的高一些,当列车以一定的速度到达坡下A处时,关闭发动机,在车上坡过程中通过控制刹车使列车刚好停在B处,由A到B的过程中,列车动能的变化量、重力势能的变化量、合外力的功和重力的功分别用 、W和 。表示,则(   )

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A . B . C . D .
如图所示,平滑轨道ABC固定在竖直平面内,其表面光滑,在C点与高度为 的粗糙水平轨道CD相切,滑块M从高度为H的斜坡上A处由静止滑下,与B处静止的滑块N发生弹性正碰,碰后滑块N滑上右侧水平轨道,此过程中滑块N一直未脱离右侧轨道,沿CD滑行一段距离后停止。已知M、N的质量均为m,滑块N与CD间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g,求:

  1. (1) 滑块M、滑块N碰后瞬间的速度大小;
  2. (2) 滑块N到达C点时的动能
  3. (3) 若增大H的值,但仍保持滑块N一直不脱离轨道,则滑块N在CD段滑行的距离x也随之变化,请推导 与H的关系式。
如图所示,质量M=0.4kg、内部长度L=2m、光滑的凹槽C静止在光滑的水平面上,A、B两弹性小球间夹有一压缩的轻弹簧静置在凹槽中央,压缩的弹簧储存的能量为1.2J(弹簧未与两球拴接、小球的直径和弹簧的长度相对槽内部长度而言可忽略不计)。现将A、B两球和弹簧释放,当两球与弹簧分离时的速度大小分别为vA=4m/s、vB=2m/s。若所有的碰撞时间都极短,求∶

  1. (1) A、B两球的质量;
  2. (2) A球与凹槽第一次碰撞后瞬间,A球与凹槽的速度大小;
  3. (3) 释放弹簧后,B球经多长时间与凹槽发生第一次碰撞。(计算结果保留小数点后两位)
水平地面上两物块A、B用细线连接,质量分别为mA、mB , 在水平恒力F作用下向右匀速运动,速度大小为v。某时刻细线突然断裂,当A物块恰好停止运动时,B物块的速度大小为(   )

A . B . C . D .
如图为验证动量守恒定律的实验装置,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2

②安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端;

③先不放小球m2 , 让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置P;

④将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置;

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为 。依据上述实验步骤,请回答下面问题:

  1. (1) 两小球的质量m1、m2应满足m1m2(填写“>”“=”或“<”);
  2. (2) 小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中点,m2的落点是图中点;
  3. (3) 用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。
如图所示,A和B两小车静止在光滑的水平面上,质量分别为m1、m2 , A车上有一质量为m0的人,相对地面以水平速度v0向右跳上B车,并与B车相对静止。若不考虑空气阻力,求:

  1. (1) 人跳离A车后,A车的速度大小和方向;
  2. (2) 人跳上B车的过程中,人对B车所做的功。
如图所示,物块A静止在光滑水平面上,木板B和物块C一起以速度向右运动,与A发生弹性正碰,已知 , C与B之间动摩擦因数=0.2,木板B足够长,取g= 10。求:

  1. (1) B与A碰撞后A物块的速度; 
  2. (2) B、C最终的共同速度。
如图所示,半径均为、质量均为、内表面光滑的两个完全相同的圆槽A和B并排放在光滑的水平面上,图中a、c分别为A、B槽的最高点,b、分别为A、B槽的最低点,A槽的左端紧靠着墙壁,一个质量为的小球C从圆槽A顶端的a点无初速度释放,。求:

  1. (1) 小球C从a点运动到b点时的速度大小及A槽对地面的压力大小;
  2. (2) 小球C在B槽内运动相对B槽上升的最大高度。
如图所示,在动摩擦因数的绝缘水平面上放置一质量的带正电的小滑块A,其所带电荷量 。在的左边处放置一个质量的不带电的小滑块B,滑块B与左边竖直绝缘墙壁相距 , 在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度大小 。A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞过程的时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁碰撞时没有机械能损失,也没有电荷量的损失,且两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可忽略不计。)试求:

  1. (1) 试通过计算分析A与B相碰前A的受力情况和运动情况,以及A与B相碰后、A和B与墙壁碰撞后A和B的受力情况和运动情况;
  2. (2) 两滑块在粗糙水平面上运动的整个过程中,由于摩擦而产生的热量是多少。(结果保留2位有效数字)
工地上工人用“打夯”的方式打桩。质量的木桩立在泥地上,木桩两旁的工人同时通过轻绳对质量的重物各施加一个拉力,从紧靠木桩顶端处由静止提起重物的过程中,每个拉力的大小恒为T=300N,与竖直方向的夹角始终保持θ=37°。离开木桩顶端L=24cm后工人同时停止施力,重物继续上升一段距离,接着自由下落撞击木桩后立即与木桩一起向下运动,此次木桩打进的深度h=15cm。取。求:

  1. (1) 重物刚要落到木桩顶端时的速度大小
  2. (2) 木桩打进泥地的过程中,受到的平均阻力大小f。
2022年2月5日,北京冬奥会上由武大靖、任子威、范可新、曲春雨组成的中国短道速滑混合团体接力队为中国体育代表团拿到本届冬奥会首枚金牌。决赛中任子威(后)与队友武大靖(前)某次交接过程如图所示,交接前两人均以的速度向前滑行,交接时任子威从后面用力推武大靖,当两人分开时任子威的速度变为 , 方向仍然向前。不计两人所受冰面的摩擦力,且交接前后瞬间两人均在一条直线上运动,已知任子威质量 , 武大靖质量。求:

  1. (1) 两人分开时武大靖的速度的大小;
  2. (2) 若任子威推队友武大靖的过程用时0.5s,求任子威对武大靖的平均作用力F的大小。