湖南省长沙市高中物理 第16章 动量守恒定律提升训练文档格式.docx
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A.1:
1B.1:
2C.1:
3D.1:
4
4.将一个光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上如图,槽左侧有一个固定在水平面上的物块.现让一个小球自左侧槽口A点正上方由静止开始落下,从A点落入槽内,则下列说法中正确的是( )
A.小球在半圆槽内运动的过程中,机械能守恒
B.小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒
C.小球在半圆槽内由B点向C点运动的过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒
D.小球从C点离开半圆槽后,一定还会从C点落回半圆槽
5.如图所示,木块A、B置于光滑水平桌面上,木块A沿水平方向向左运动与B相碰,碰后粘连在一起,将弹簧压缩到最短。
则木块A、B和弹簧组成的系统,从A、B相碰到弹簧压缩至最短的整个过程中( )
A.动量不守恒、机械能守恒B.动量不守恒、机械能不守恒
C.动量守恒、机械能守恒D.动量守恒、机械能不守恒
6.如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
A.两者的速度均为零
B.两者的速度总不会相等
C.盒子的最终速度为,方向水平向右
D.盒子的最终速度为,方向水平向右
7.如图所示,小球A和小球B位于同一竖直线上,小球A距水平地面的高度为H=0.6m,小球B到水平地面的距离为h=0.2m,同时由静止释放两球.设B和地面为弹性碰撞,两球碰撞后B球速度为0,小球|A的质量为m,小球B的质量为5m.重力加速度大小为g=10m/s2,忽略小球的直径、空气阻力及碰撞时间,小球所受重力远小于碰撞力.以地面为参考面,两球第一次碰撞后小球A能到达的高度为( )
A.1.6mB.0.82mC.0.6mD.0.35m
8.如图所示,质量为m的小球A静止于光滑水平面上,在A球与墙之间用轻弹簧连接。
现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧。
不计空气阻力,若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E,从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I,则下列表达式中正确的是( )
A.,I=mv0B.,I=2mv0
C.,I=mv0D.,I=2mv0
9.如图所示,装有弹簧发射器的小车放在水平地面上,现将弹簧压缩锁定后放入小球,再解锁将小球从静止斜向上弹射出去,不计空气阻力和一切摩擦。
从静止弹射到小球落地前的过程中,下列判断正确的是( )
A.小球的机械能守恒,动量守恒
B.小球的机械能守恒,动量不守恒
C.小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒,动量不守恒
D.小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒,动量守恒
10.有一宇宙飞船,它的正面面积S=2m2,以v=3×
103m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区.此微粒尘区1m3空间中有一个微粒,每一个微粒的平均质量为m=2×
10﹣7kg.设微微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度不变,飞船的牵引力应增加( )
A.3.6×
103NB.3.6NC.1.2×
10﹣3ND.1.2N
11.如图所示,每级台阶的高和宽均相等,一小球向左抛出后从台阶上逐级弹下,在每级台阶上弹起的高度相同,落在每级台阶上的位置离边缘的距离也相同,不计空气阻力,则小球( )
A.与每级台阶都是弹性碰撞
B.通过每级台阶的运动时间逐渐缩短
C.除碰撞外,水平方向的速度保持不变
D.只要速度合适,从下面的某级台阶上向右抛出,它一定能原路返回
12.如图所示,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切,小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。
现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。
已知圆弧轨道半径R=1.8m,小滑块的质量关系是mB=2mA,重力加速度g=10m/s2.则碰后小滑块B的速度大小不可能是( )
A.5m/sB.4m/sC.3m/sD.2m/s
13.台球是一项深受人们喜爱的休闲运动,美式台球中共由大小相同的1个白球(母球)15个花球(色球)组成,又称花式台球。
如图在某次击球过程中,白球以3m/s的速度向右运动与静止的黑球发生正碰,假设白球与黑球质量相等,碰撞中没有机械能损失,将台球视为质点,通过计算得到两球碰撞后的运动情况为( )
A.白球静止,黑球以3m/s的速度向右运动
B.黑球静止,白球以3m/s的速度反弹向左运动
C.白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右运动
D.白球以3m/s的速度反弹向左运动,黑球以3m/s的速度向右运动
14.如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是( )
A.合力对物块的冲量大小一定为2mv2
B.合力对物块的冲量大小一定为2mv1
C.合力对物块的冲量大小可能为零
D.合外力对物块做的功可能为零
二.计算题(共7小题)
15.如图所示一木板放置在光滑的水平桌面上,A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连,细绳平行于地面,且跨过轻滑轮,A物体放置在木板的最左端。
已知木板的质量m1=20.0kg,物体A的质量m2=4.0kg,物体B的质量m3=1.0kg,物体A与木板间的动摩擦因数μ=0.5,木板长L=2m本板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.不计滑轮摩擦。
(1)为了使物体A随着木板一起向左运动,现对木板施加水平向左的力F,求力F的最大值;
(2)若开始时不施加力F,在A、B、木板静止时,用向左的水平力击打木板一下,使木板、A向左运动,物体B上升。
当物体B上升hB=1.0m(物体B未碰触滑轮)时,物体A刚好到达木板最右端。
求最初击打木板的冲量I。
16.如图所示,高为h的光滑三角形斜劈固定在水平面上,其与水平面平滑对接于C点,D为斜劈的最高点,水平面的左侧A点处有一竖直的弹性挡板,质量均为m的甲、乙两滑块可视为质点,静止在水平面上的B点,已知AB=h,BC=3h,滑块甲与所有接触面的摩擦均可忽略,滑块乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.5.给滑块甲一水平向左的初速度,经过一系列没有能量损失的碰撞后,滑块乙恰好滑到斜劈的最高点D处,重力加速度用g表示.求:
(1)滑块甲的初速度v0的大小;
(2)滑块乙最终静止的位置与C点的距离.
17.如图所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R,MP为粗糙水平面。
两个小物块A、B可视为质点,在半圆形轨道圆心O的正下方M处,处于静止状态。
若A、B之间夹有少量炸药,炸药爆炸后,A恰能经过半圆形轨道的最高点N,而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点。
已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ=0.8,求:
(1)B到达的最远位置离M点的距离;
(2)极短爆炸过程中,A受到爆炸力的冲量大小;
(3)A与B的质量之比。
18.如图所示,水平地面上固定一半径为R=0.8m的光滑圆弧轨道,轨道左端放一质量为M=3kg、长为L=l.75m的木板,木板上表面与轨道末端等高,木板与地面间无摩擦,其左端放一质量m=lkg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.现给物块施一水平向右的恒力F=15N,作用一段距离x后撤去F,物块正好能滑到圆弧轨道的最高点,然后再滑回,取g=l0m/s2。
(1)求物块滑到板右端时的速度v多大;
(2)求x的大小;
(3)通过计算说明,物块最终能否滑离木板。
19.如图听示,在光滑水平面上有一质量为2018m的木板,板上有2018块质量均为m的相同木块1、2、…、2018.最初木板静止,各木块分别以v、2v、…、2018v同时向同一方向运动,木块和木板间的动摩擦因数为μ,且木块间不发生碰撞和离开木板的现象。
求:
(1)最终木板的速度
(2)运动中第88块木块的最小速度;
(3)第二块木块相对木板滑动的时间。
20.如图甲所示,m1=5kg的滑块自光滑圆弧形槽的顶端A点无初速度地滑下,槽的底端与水平传送带相切于左端导轮顶端的B点,传送带沿顺时针方向匀速运转。
m1下滑前将m2=3kg的滑块停放在槽的底端。
m1下滑后与m2发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两滑块均向右运动,传感器分别描绘出了两滑块碰后在传送带上从B点运动到C点的v﹣t图象,如图乙、丙所示。
两滑块均视为质点,重力加速度g=10m/s2。
(1)求A、B的高度差h;
(2)求滑块m1与传送带间的动摩擦因数μ和传送带的长度LBC;
(3)滑块m2到达C点时速度恰好减到3m/s,求滑块m2的传送时间;
(4)求系统因摩擦产生的热量。
21.如图所示,质量为M的长木板A在光滑水平面上,以大小为v0的速度向左运动,一质量为m的小木块B(可视为质点),以大小也为v0的速度水平向右运动冲上木板左端,B、A间动摩擦因数为μ,最后B不会滑离A.已知M=2m,重力加速度为g。
(1)A、B最后的速度;
(2)木板A的最短长度。
参考答案与试题解析
1.选择题
1.【解答】解:
A、由图知:
碰前红壶的速度v0=1.0m/s,碰后速度为v′0=0.2m/s,可知,碰后红壶沿原方向运动,故A错误。
B、设碰后蓝壶的速度为v,取碰撞前红壶的速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得:
mv0=mv′0+mv
解得:
v=0.8m/s,故B正确;
C、根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移,可得,碰后蓝壶移动的位移大小x===2m,故C错误。
D、根据图象的斜率表示加速度,知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度,两者的质量相等,由牛顿第二定律知碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力。
故D错误。
故选:
B。
2.【解答】解:
当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,根据水平方向动量守恒有:
mv0=(m+M)v1,
根据机械能守恒定律有:
,
根据题意,有:
M=4m,
联立两式解得:
v0=5m/s,故ACD错误,B正确。
3.【解答】解:
甲、乙两球组成的系统动量守恒,当两球相距最近时具有共同速度v,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
m甲v0=(m甲+m乙)v
据题v=
m甲:
m乙=1:
D。
4.【解答】解:
A、只有重力或只有弹力做功时物体的机械能守恒。
小球在半圆槽内运动由B到C过程中,除重力做功外,槽的支持力也对小球做功,小球机械能不守恒,由此可知,小球在半圆槽内运动的全过程中,小球的机械能守不守恒,故A错误。
B、小球在槽内运动的前半过程中,左侧物体对槽有作用力,小球与槽组成的系统动量不守恒。
小球在槽内
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