1.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( ) mmA.v0+Mv B.v0-Mv mm
C.v0+M(v0+v) D.v0+M(v0-v)
2.在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图13-1-8为中国队员投掷冰壶的镜头.在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行.若两冰壶质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为( )
A.0.1 m/s B.-0.1 m/s C.0.7 m/s D.-0.7 m/s
3.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( ) A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
4.如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是( )
A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh mgh
B.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为2 h
C.B能达到的最大高度为2 D.B能达到的最大高度为h
5.如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触.现将摆球a向左拉开一小角度后释放,若的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( ) A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等 B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等 C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同 D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
6.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.
两球
7.如图所示,光滑水平桌面上有长L=2 m的挡板C,质量mC=5 kg,在其正中央并排放着两个小滑块A和B,mA=1 kg,mB=3 kg,开始时三个物体都静止.在A、B间放有少量塑胶炸药,爆炸后A以6 m/s速度水平向左运动,A、B中任意一块与挡板C碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求: (1)当两滑块A、B都与挡板C碰撞后,C的速度是多大; (2)A、C碰撞过程中损失的机械能.
8.如图所示,在光滑水平面上有质量均为m的两辆小车A和B,A车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为M的小物块C(可看做质点).B车上表面是一1
个光滑的4圆弧槽,圆弧槽底端的切线与A的上表面相平.现在A和C以共同速度v0冲向静止的B车,A、B碰后粘合在一起,之后物块C滑离A,恰好能到达B的圆弧槽的最高点.已知M=2m,v0=4 m/s,取g=10 m/s2.求圆弧槽的半径R.
动量守恒复习题答案
1.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速mmA.v0+Mv B.v0-Mv mm
C.v0+M(v0+v) D.v0+M(v0-v)
【解析】 小船和救生员组成的系统满足动量守恒: (M+m)v0=m·(-v)+Mv′ m
解得v′=v0+M(v0+v)
故C项正确,A、B、D三项均错. 【答案】 C
2.在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图13-1-8为中国队员投掷冰壶的镜头.在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行.若两冰壶
质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为( ) A.0.1 m/s B.-0.1 m/s C.0.7 m/s D.-0.7 m/s
【解析】 设冰壶质量为m,碰后中国队冰壶速度为vx, 由动量守恒定律得 mv0=mv+mvx
解得vx=0.1 m/s,故选项A正确. 【答案】 A
3.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( )
以相对水面速率v率为( )
A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 【解析】 由mB=2mA,pA=pB知碰前vB<vA 若左为A球,设碰后二者速度分别为v′A、v′B 由题意知p′A=mAv′A=2 kg·m/s
v′A2p′B=mBv′B=10 kg·m/s 由以上各式得v′=5,故正确选项为A.
B
若右为A球,由于碰前动量都为6 kg·m/s,即都向右运动,两球不可能相碰. 【答案】 A
4.如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是( ) A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh mghB.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为2 h
C.B能达到的最大高度为2 D.B能达到的最大高度为h
【解析】 根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0=2gh,根据1
动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为v=2v0,所以弹簧被压缩时所具有的最11大弹性势能为Epm=2·2mv2=2mgh,即A错,B正确;当弹簧再次恢复原长时,1A与B将分开,B以v的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh′=2mv2,B能达到的最大高度为h/4,即D错误. 【答案】 B
5.如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触.现将摆球a向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )
A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等 B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等 C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同 D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
【解析】 弹性碰撞遵守能量守恒和动量守恒,设第一次碰撞前,a的速度为v,第一次碰撞后a的速度为v1、b的速度为v2,根据动量守恒,得mv=mv1+3mv2① 1112根据能量守恒,得:2mv2=2mv2+×3mv12② 2
11
①②联立得:v1=-2v,v2=2v,故A选项正确;第一次碰撞后瞬间,a的动量13
大小为2mv,b的动量大小为2mv,故B选项错误;由于第一次碰撞后瞬间的速度大小相等,根据机械能守恒可知,两球的最大摆角相等,C选项错误;由于摆长相同,两球的振动周期相等,所以第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置,D选项正确. 【答案】 AD
6.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.
【解析】 设共同速度为v,球A与B分开后,B的速度为vB,由动量守恒定律(mA+mB)v0=mAv+mBvB① mBvB=(mB+mC)v②
9
联立①②式,得B与C碰撞前B的速度vB=5v0.
7.如图所示,光滑水平桌面上有长L=2 m的挡板C,质量mC=5 kg,在其正中央并排放着两个小滑块A和B,mA=1 kg,mB=3 kg,开始时三个物体都静止.在A、B间放有少量塑胶炸药,爆炸后A以6 m/s速度水平向左运动,A、B中任意一块与挡板C碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求: (1)当两滑块A、B都与挡板C碰撞后,C的速度是多大; (2)A、C碰撞过程中损失的机械能.
【解析】 (1)A、B、C系统动量守恒0=(mA+mB+mC)vC , vC=0. (2)炸药爆炸时A、B系统动量守恒mAvA=mBvB 解得:vB=2 m/s A、C碰撞前后系统动量守恒 mAvA=(mA+mC)v v=1 m/s 112ΔE=2mAvA-2(mA+mC)v2=15 J.
8.如图所示,在光滑水平面上有质量均为m的两辆小车A和B,A车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为M的小物块C(可看做质点).B车上表面是一1
个光滑的4圆弧槽,圆弧槽底端的切线与A的上表面相平.现在A和C以共同速度v0冲向静止的B车,A、B碰后粘合在一起,之后物块C滑离A,恰好能到达B的圆弧槽的最高点.已知M=2m,v0=4 m/s,取g=10 m/s2.求圆弧槽半径R. 【解析】 设A、B碰后的共同速度为v1,C到达最高点时A、B、C的共同速度为v2,A、B碰撞过程动量守恒: mv0=2mv1
C冲上圆弧最高点过程系统 动量守恒:Mv0+2mv1=(M+2m)v2
121212
机械能守恒:2Mv0+2×mv1=(M+2m)v2+MgR 22v20联立以上三式解得:R=16g 代入数据得:R=0.1 m
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容