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动量定理的典型例题_物理动量守恒解题技巧_动量守恒的典型大题_动量守恒能量守恒联立详细信息
宜城教育资源网www.ychedu.com动量定理的典型例题_物理动量守恒解题技巧_动量守恒的典型大题_动量守恒能量守恒联立动量定理的典型例题1.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则()第1题图A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动2.质量为m的小球A,在光滑的水平面上以速度v0与质量为3m的静止小球B发生正碰,碰撞后A球的速度大小变为原来的1/3,则碰后小球B的速度大小可能为()A.29v0B.13v0C.23v0D.49v03.如图所示,在光滑水平面上质量分别为mA=2kg,mB=4kg,速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动,下述正确的是()A.它们碰撞前的总动量是18kg·m/s,方向水平向右B.它们碰撞后的总动量是18kg·m/s,方向水平向左C.它们碰撞前的总动量是2kg·m/s,方向水平向右D.它们碰撞后的总动量是2kg·m/s,方向水平向左第3题图4.如图所示,人站在小车上,不断用铁锤敲击小车的一端.下列各种说法哪些是正确的()第4题图A.如果地面水平、坚硬光滑,则小车将在原地附近做往复运动B.如果地面的阻力较大,则小车有可能断断续续地水平向右运动C.因为敲打时,铁锤跟小车间的相互作用力属于内力,小车不可能发生运动D.小车能否运动,取决于小车跟铁锤的质量之比,跟其他因素无关5.如图所示,木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短,关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是()第5题图①子弹射入木块的过程中系统动量守恒②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒③木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒④木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒A.①②B.②③C.①④D.②④6.(13年江苏模拟)光滑水平面上两物体A、B用不可伸长的松驰细绳相连,A质量为2kg,B质量为1kg;现使两物体同时沿直线背向而行(vA=4m/s,vB=2m/s),直至绳被拉紧,然后两物体一起运动,它们的总动量大小为________kg·m/s,两物体共同运动的速度大小v为________m/s.第6题图7.长木板B放在光滑水平面上,小物体A以水平初速度v0滑上B的上表面,它们的速度随时间变化的情况如图所示,则A与B的质量之比为__________;A克服摩擦力做的功与摩擦力对B做的功之比为__________.第7题图8.如图所示,质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞,求二者在发生碰撞的过程中第8题图(1)弹簧的最大弹性势能;(2)滑块B的最大速度9.如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h/16.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t.第9题图10.(13年江苏模拟)如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小.第10题图课时作业(五十六)动量动量守恒定律碰撞1.B【解析】因系统所受合外力为零,根据系统动量守恒可知最终两个物体以相同的速度一起向右运动,故B正确.2.D【解析】设碰后小球B的速度为v,A球的速度方向有两种可能:若碰后A球的速度方向不变,根据动量守恒定律有mv0=13mv0+3mv,可得v=29v0,注意到碰后13v0>29v0,即A球速度仍然大于B球速度,将发生第二次碰撞,这显然是不可能的;若碰后A球的速度方向反向,根据动量守恒定律有mv0=-13mv0+3mv,可得v=49v0,碰前系统的总机械能为12mv20,碰后系统的总机械能为1954mv20,可见,12mv20>1954mv20,所以,碰后小球B的速度大小可能为49v0.本题答案为D.3.C【解析】根据题述,它们碰撞前的总动量是mBvB-mAva=-2kg·m/s,方向水平向右,根据动量守恒定律,它们碰撞后的总动量是2kg·m/s,方向水平向右,选项C正确ABD错误.4.AB【解析】本题以动量守恒定律和动量定理为知识依托,考查对物理过程的分析能力和产生结果的推理判断能力.如果地面水平且坚硬光滑,据铁锤下摆过程中系统水平方向动量守恒可以判断小车向左移动;敲击后铁锤弹起上摆时,小车向右运动,即小车做往复运动.如果地面的阻力足够大,小车可能不运动;如果阻力不太大,而铁锤打击力较大,致使小车受向右的合外力而断断续续地水平向右运动.5.C【解析】子弹打木块模型是两个物体相互作用的典型问题.依据其相互作用原理、各自运动原理、能量转化原理建立的"子弹打木块"模型,其实质是物体系在一对内力的作用下,实现系统内物体的动量、动能和能量的变化过程.在子弹射入木块的过程中,因为入射时间极短,可认为系统静止,所以不受弹力作用,系统合力为零,动量守恒,说法①正确;在子弹射入木块的过程中,子弹相对于木块发生位移,内力做功,子弹将一部分机械能转化为系统的内能,即系统的机械能不守恒,说法②错误;木块压缩弹簧过程中,系统受到水平向右弹力作用,合外力不为零,系统的总动量不守恒,所以说法③错误;木块压缩弹簧过程中,由子弹、木块和弹簧组成的系统,只有系统内的弹力做功,所以系统的机械能守恒,说法④正确.本题答案为C.6.62【解析】它们的总动量大小为mAvA-mBvB=6kg·m/s.由动量守恒定律,mAvA-mBvB=(mA+mB)v解得两物体共同运动的速度大小为v=2m/s.7.1∶24∶1【解析】由图可知,AB最后同速,速度为13v0.地面光滑,所以动量守恒mAv0=(mA+mB)·13v0,所以mA=mB=1∶2,WfA=12mAv032-12mAv20,WfB=12mBv032.∴WfA∶WfB=4∶1.8.(1)6J(2)2m/s【解析】(1)当弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能最大,此时滑块A、B共速由动量守恒定律得mAv0=(mA+mB)v解得v=mAv0mA+mB=1×41+3m/s=1m/s弹簧的最大弹性势能即滑块A、B损失的动能Em=12mAv20-12(mA+mB)v2=6J(2)当弹簧恢复原长时,滑块B获得最大速度,由动量守恒和能量守恒得mAv0=mAvA+mBvm12mAv20=12mBv2m+12mAv2A解得vm=2m/s.9.2gh4ug【解析】A与B碰撞前瞬间,由机械能守恒:mAgh=12mAvA2,则vA=2gh;A反弹后能上升至最高点离水平面的距离为h/16,再由机械能守恒:mAg·h16=12mAv′2A,则vA'=142gh;碰撞过程,动量守恒,则mAvA=-mAv'A+mBvB,其中mB=5mA,解得vB=142gh,此后物块B在水平面上做匀减速运动,其加速度大小a=ug,则其运动时间t=vBa=2gh4μg.10.v2【解析】取向左为正方向,根据动量守恒定律:有推出木箱的过程:0=(m+2m)v1-mv接住木箱的过程:mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2解得共同速度v2=v2. 宜城教育资源网www.ychedu.com
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