高三物理一轮复习例题讲义动量.docx
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高三物理一轮复习例题讲义动量
高三物理一轮复习例题讲义
(动量守恒定律)
班级学号姓名
一、动量的概念、动量守恒定律——内容、适用条件
1.关于动量,下列说法正确的是()
A.动量的方向与速度的方向相同B.两个物体的速度相同动量也一定相同
C.物体的速度大小不变,动量也一定不变D.物体的动能恒定,动量也恒定
2.下列运动过程中,在任何相等的时间内,物体动量变化都相等的是()
A.自由落体运动B.平抛运动
C.匀速圆周运动D.匀减速直线运动
3.场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B,它们的质量分别为m1、m2,电量分别q1、q2,A、B两球由静止释放,重力加速度为g,则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为_________________.
4.如图所示,A、B两物体原来静止在足够长的平板小车C上,A、B间用一细线相连接且中间有一根被压缩了的弹簧。
已知A、B与平板车的动摩擦因数相同,mA>mB,地面光滑。
当剪断细线,弹簧伸长使A、B相对C分别向左、右运动过程中,有()
A.A、B系统动量守恒
B.A、B、C系统动量守恒
C.小车向左运动
D.小车向右运动
5.在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式。
系统是两个质点,相互作用是恒力,不受其他力,沿直线运动。
要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义。
二、动量守恒定律应用
(一)——弹性碰撞、非弹性碰撞
6.在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块粘在一起,求:
(1)碰撞后滑块速度的大小和方向;
(2)碰撞过程中动能损失为多大?
7.如图,光滑水平面上A、B两物体的质量相等,B上连着一根轻质弹簧而且是静止的,A以速度v通过弹簧与B作正碰,则()
A.碰后A以大小为v的速度反弹回来,B仍不动
B.碰后A以大小为v/2的速度反弹回来,B也获得速度v/2
C.碰后A和B以v/2的速度按原来A运动的方向运动
D.碰后A静止,而B以v的速度沿原来A运动的方向运动
8.两个小球在同一直线上发生对心正碰,若,m1=2kg,m2=4kg,v1=2m/s,v2=4m/s,v1、v2的方向相同,则下列哪些碰撞结果是可能发生的()
A.v1’=3m/s,v2’=
m/sB.v1’=4m/s,v2’=3m/s
C.v1’=5m/s,v2’=
m/sD.v1’=4.5m/s,v2’=3m/s
9.一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子,如图所示.现给盒子一初速度v0,此后,盒子运动的v一t图象呈周期性变化,如图所示.请据此求盒内物体的质量.
10.一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是3.3×107m/s。
该未知粒子跟静止的氮原子核正碰时,测出碰撞后氮原子核的速度是4.7×106m/s。
已知氢原子核的质量是mH,氮原子核的质量是14mH,上述碰撞都是弹性碰撞,求未知粒子的质量。
这实际是历史上查德威克测量中子质量从而发现中子的实验,请你根据以上查德威克的实验数据计算:
中子的质量与氢核的质量mH有什么关系?
三、动量守恒定律的应用
(二)——反冲运动
11.一个连同装备共有100kg的宇航员,脱离宇宙飞船后,在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态。
装备中有一个高压气源,能相对于飞船以50m/s的速度喷出气体。
宇航员为了能在10min时间内返回飞船,他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体?
(提示:
以飞船为参考系)
12.A(包括人)、B两船的总质量都是250kg,静止在水面上,水对船的阻力不计。
(1)若A船长2m,A船上的人从船尾走到船头,A船将后退多远?
(2)当A船上质量为50kg的人对地以2m/s的水平速度由A船跳往B船,求人落到B船后,A、B两船的速度分别是多少?
(3)在
(2)问中若人对A船以2m/s的水平速度由A船跳至B船,结果又将如何?
*四、用动量的概念表示牛顿第二定律
13.在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t、通过位移l后,动量变为p、动能变为Ek。
以下说法正确的是
A.在F作用下,这个物体经过位移2l,其动量将等于2p;
B.在F作用下,这个物体经过时间2t,其动量将等于2p;
C.在F作用下,这个物体经过时间2t,其动能将等于2Ek;
D.在F作用下,这个物体经过位移2t,其动能将等于2Ek。
14.质量为40kg的铁锤从5m高处落下,打在水泥桩上,跟水泥桩撞击的时间是0.05s。
设撞击后,铁锺以1m/s的速度反弹,求铁锤产生的平均冲击力有多大?
(g=10m/s2)
五、探究碰撞中的不变量,验证动量守恒定律
15.光滑桌面上有1、2两个小球。
1球的质量为0.3kg,以8m/s的速度跟质量为0.1kg的静止的2球碰撞,碰撞后2球的速度变为9m/s,1球的速度变为5m/s,方向与原来相同。
根据这些实验数据,晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。
(1)碰撞后2球获得了速度,是否是1球把速度传递给了2球?
经计算,2球增加的速度是9m/s,1球减小的速度是3m/s,因此,这种猜想不成立。
(2)碰撞后2球获得了动能,是否是1球把动能传递给了2球?
经计算,2球增加的动能是4.05J,1球减小的动能是5.86J,这种猜想也不成立。
(3)请你根据实验数据猜想:
有一个什么物理量,在这次碰撞中2球所增加的这个量与1球所减小的这个量相等?
通过计算说明。
16.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:
在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使其做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的具体装置如图所示.在小车甲后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选________段起计算A车的碰前速度,应选_______段来计算A车和B车碰后的共同速度.(以上两格填AB、BC、CD或DE)
(2)已测得小车A的质量为0.4kg,小车B的质量为0.2kg,由以上测量结果可得:
碰前总动量为________kg·m/s,碰后总动量为__________kg·m/s;
六、动量综合
17.A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移图象。
a、b分别为A、B两球碰前的位移图象,c为碰撞后两球共同运动的位移图象,若A球质量是m=2kg,则由图象判断下列结论正确的是()
A.A、B碰撞前的总动量为3kg·m/s
B.碰撞时A对B所施冲量为一4N·s
C.碰撞前后A的动量变化为4kg··m/s
D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J
18.如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2射出.重力加速度为g.求:
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离.
V0
19.如图所示,质量为M小车以速度v0在光滑水平面上前进,现把一质量为m的木块轻轻放在车上(设放木块过程不影响小车运动,地面上人见木块水平初速为零),木块与车间的动摩擦因数为μ,试求:
(1)木块与车相对静止时车的速度;
(2)木块在小车上滑行的距离;(3)从木块放上小车到木块与车相对静止小车前进的距离。
高三物理一轮复习作业(100)
(动量动量守恒定律内容及适用条件碰撞)
班级_____________学号_____________姓名_____________
1.下列关于动量的说法中正确的是()
A.质量大的物体动量一定大
B.质量和速率都相同的物体动量一定相同
C.质量一定的物体动量不变,它的动能一定不变
D.质量一定的物体运动状态变化,它的动量一定改变
2.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上,已知t=0时质点的速度为零,在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动量最大?
()
A.t1B.t2C.t3D.t4
3.一个质量是0.05kg的网球,以水平速度v=20m/s飞向球拍,被球拍打击后,网球反向水平飞回,飞回时的速度大小也是20m/s。
设网球被打击前的动量为P,被打击后的动量为P’取网球被打击后飞回的速度方向为正方向,那么,关于网球的动量变化,下列计算式中正确的是()
A.P’-P=1kg·m·s-1-(-1kg·m·s-1)=2kg·m·s-1
B.P-P’=-1kg·m·s-1-1kg·m·s-1=-2kg·m·s-1
C.P’-P=-1kg·m·s-1-1kg·m·s-1=-2kg·m·s-1
D.P-P’=1kg·m·s-1-1kg·m·s-1=0
4.在空中同一位置以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的三个小球,后来小球落在同一水平面上,若不考虑空气阻力,比较三个小球在空中运动过程中的动量变化情况,应该是()
A.三球动量变化相等B.竖直上抛的小球动量变化最大
C.平抛小球动量变化最小D.竖直上抛小球与竖直下抛小球动量变化相等
5.关于系统的动量守恒条件,正确的说法是()
A.系统不受外力作用时,其动量守恒
B.系统内有摩擦力存在,系统的动量可能守恒
C.系统所受合外力为零,其动量守恒
D.系统所受合外力远小于内力时,系统的动量可视为守恒
6.2002年美国《科学》杂志评出的《2001年世界大科技突破》中,有一项是加拿大萨德伯里中微子观测站的成果,该站揭示了中微子失踪的原因,即观测到的中微子数目比理论值少,是因为部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子,在上述研究中有以下说法,其中正确的是()
A.该研究过程中牛顿第二定律依然适用
B.该研究中能的转化和守恒定律依然适用
C.若发现μ子和中微子的运动方向一致,则τ子的运动方向与中微子的运动方向也可能一致
D.若发现μ子和中微子的运动方向相反,则τ子的运动方向与中微子的运动方向也可能相反
7.如图所示,a、b、c是静电场中的三个等势面,其电势分别是5V、0和一5V.一个电子从O点以初速度v0进入电场,电子进入电场后的运动情况是()
A.如果v0的方向向上,则电子的动量大小不变,方向不变
B.如果v0的方向向上,则电子的动量大小改变,方向不变
C.如果v0的方向向左,则电子的动量大小改变,方向改变
D.如果v0的方向向左,则电子的动量大小改变,方向不变
8.两球在光滑的水平面上相向运动,发生正对球心的碰撞,碰撞后两球均静止。
由此可知,两球碰撞以前一定有()
A.大小相等的反向速度B.大小相等的反向动量
C.相等的质量D.大小相等的反向加速度
9.质量为0.5千克的A球和质量为m的B球,在光滑的水平面上发生正碰,它们碰撞前后S—t图线如图所示(不计碰撞的短暂时间),则B球质量m为()
A.0.5千克B.1.0千克C.1.5千克D.2.0千克
10.质量为m的小球A,在光滑平面上以速度V0与质量为2m的静止小球B发生碰撞,碰撞后,A球的动能变为原来的1/9,那么B球的速度可能值是()
A.V0/3B.2V0/3C.4V0/9D.5V0/9
11.在光滑水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线,2、3小球静止,并靠在一起,1球以速度v0射向它们(如图所示),设碰撞过程中不损失机械能,则碰撞后三个小球的速度可能值是()
A.v1=v2=v3=
B.v1=0,v2=v3=
C.v1=0,v2=v3=
D.v1=v2=0,v3=v0
12.从h=80m高处以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为1kg的物体,不计空气阻力,g取10m/s2。
求:
①第3秒末的动量大小及方向;②3s内物体动量的变化量。
③3s内物体动能的变化量。
14.如图所示,在光滑水平面上,两平板车的质量分别为M1=2kg和M2=3kg,在M1的光滑表面上放有质量m=1kg的滑块,一起以5m/s速度向右运动,M1与M2相撞后以相同的速度一起运动,但未连接,最后m滑上M2,因摩擦而停在M2上,求最终M1、M2的速度。
高三物理一轮复习作业(101)
(反冲用动量概念表示牛顿第二定律探究动量守恒定律)
班级_____________学号_____________姓名_____________
1.关于喷气飞机的飞行情况,以下说法错误的是()
A.喷气式飞机不能飞出大气层
B.在发动机喷气情况相同时,扔掉副油箱,飞机可以飞得更快
C.飞机作加速运动的原因是高速喷出的燃气推动空气,空气反作用力推动飞机
D.飞机每秒钟喷出一定量的气体时,喷气速度越大,则飞机获得的速度越大
2.一个静止的质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m,速度为V的粒子后,原子核的剩余部分的速度为()
A.-VB.
C.
D.
3.载入气球原静止悬浮于离地高为h的空中,气球质量为M(不包括人),人的质量为m,人沿着气球上放下的绳梯向下爬,若人级安全着地,则绳梯长度当为()
A.
B.
C.
D.h
4.甲、乙两船的质量均为M,以相同的速度V相向而行,甲船上站着一个质量为m的人随船行驶,当他由甲船跳上乙船,甲船的速度变为零,则乙船的速度为()
A.
B.
C.0D.
5.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是()
A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B.探测器加速运动时,竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D.探测器匀速运动时,不需要喷气
6.采用如图所示实验装置验证“碰撞中的动量守恒”,记录的数据如下:
d(cm)
mA(g)
mB(g)
1.10
20.0
10.0
15.17
64.91
47.29
根据以上数据可求出两球碰前动量的
=_________。
两球碰后的动量
=_________________________。
由此,可得出的实验结论是_________________________________________________。
7.如图所示,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车的最右端站着质量为m的人,若人水平向右以相对车的速度u跳离小车,则人脱离小车后,小车的速度大小和方向如何?
8.一宇宙飞船以v=1.0×104m/s的速度进入密度为ρ=2.0×10-9kg/m3的微陨石流中,如果飞船垂直于运动方向上的最大截面积为S=5m2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上,则飞船受到的平均制动力为多大?
9.如图所示,质量为4kg的平板车静止在光滑水平面上,一质量为1kg的玩具小车在1s内由静止从车的左端A点加速到车的后端B点,AB间距0.2m,在这段时间内小车对平板车的水平平均作用力大小为多少?
高三物理一轮复习作业(102)
(动量综合)
班级学号姓名
1.光滑水平地面上,A、B两物体质量相等,A以速度V向右运动,B原来静止,左端固定一轻弹簧(如图所示),弹簧被压缩量最大时()
A.A、B系统总动量最小B.A的动量变为零
C.B的动量达到最大值D.A、B的速度相等
2.某高速公路上发生了一起交通事故,一辆总质量2000kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆总质量4000kg向北行驶的卡车,碰后两辆车连接在一起,并向南滑行了一小段距离后停止,根据测速仪的测定,长途客车碰前的速率是20m/s,由此可知卡车碰前瞬间的动能
A.小于2×105JB.等于2×105J()
C.大于2×105JD.大于2×105J,小于8×105J
3.A、B两船质量均为m,都静止在水面上。
今有A船上质量为
的人,以对地水平速率v从A船跳到B船上,再从B船跳到A船上,然后再从A船跳到B船上……经过若干次跳跃后,最终停在B船上。
不计水的阻力,下列说法中正确的是()
A.A、B(包括人)两船速率之比为2:
3
B.A、B(包括人)两船动量大小之比为1:
1
C.A、B(包括人)两船动能之比为3:
2
D.以上答案均不正确
4.如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上.小孩跳离c车和b车时对地水平速度相同.他跳到a车上相对a车保持静止.此后()
A.a、b两车运动速率相等B.a、c两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系vc>va>vbD.a、c两车运动方向相同
5.如图所示,在支架上放一个质量为0.5kg的木球,一质量为10g的子弹以120m/s的速度从下面击中木球并穿过,使木球向上运动到最大高度为0.2m,则子弹穿过木球后上升的最大高度为多少?
(g=10m/s2)
6.质量为2kg的平板车B上表面水平,原来静止在光滑水平面上,平板车一端静止着一块质量为2kg的物体A,一颗质量为0.01kg的子弹以600m/s的水平速度射穿A后,速度变为100m/s,如图所示,如果A、B之间的动摩擦因数为0.05,求:
(1)A的最大速度;
(2)若A不会滑离B,则B的最大速度。
7.如图所示,光滑水平面上有垂直向里、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,质量为M=2kg的平板小车以v0=14m/s的速度在水平面上运动,将质量为m=0.1kg、电荷量q=+0.2C的绝缘小物块,无初速地放在小车的右端,小车足够长,与物块之间有摩擦,g取10m/s2.求:
(1)物块的最大速度;
(2)小车的最小速度;
(3)产生的最大内能.
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