动量守恒.docx
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动量守恒
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考
XXX年级xx班级
姓名:
_______________班级:
_______________考号:
_______________
题号
一、选择题
二、多项选择
三、填空题
四、实验,探究题
五、计算题
总分
得分
评卷人
得分
一、选择题
(每空?
分,共?
分)
1、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击上层,子弹刚好不射出,若射击下层,则子弹整个儿刚好嵌入,由上述两种情况相比较,正确的说法是
A.两次子弹对滑块做功一样多
B.第一次滑块受的冲量大
C.子弹嵌入下层对滑块做功较多
D.子弹嵌入上层时,系统产生的热量较多
2、如图所示,质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动。
则
A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,甲、乙(包括弹簧)构成的系统动量不守恒
B.当两物块相距最近时,甲物块的速率为零
C.当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0
D.甲物块的速率可能达到5m/s
3、在光滑的水平面上有A、B两个小球,它们间始终存在着与二者距离有关的相互吸引力的,且引力随距离的减小而增大。
起始A固定,将B在距A较远处由静止释放。
某时刻,B球的速度是
,试分析此后在B与A相碰前,B的速度变化情况可用下图中的哪一个图表示
4、如图所示,质量为M的木板静置在光滑的水平面上,在M上放置一质量为m的物块,物块与木板的接触面粗糙。
当物块m以初速度v0向右滑动时
A.若M固定不动,则m对M的摩擦力的冲量为零
B.不论M是否固定,m与M相互作用的冲量大小相等、方向相反
C.若M不固定,则m克服摩擦力做的功全部转化为内能
D.若M不固定,则m克服摩擦力做功全部转化为木板M的动能
评卷人
得分
二、多项选择
(每空?
分,共?
分)
5、如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v,向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是
A.A开始运动时
B.A的速度等于v时
C.B的速度等于零时
D.A和日的速度相等时
“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图(甲)的方法,经过编者修改后,现行的教科书采用图(乙)的方法。
两个实验装置的区别在于①悬挂重垂线的位置不同;②图(甲)中设计有一个支柱(通过调整,可使两球的球心在同一水平线上;上面的小球被碰离开后,支柱立即倒下),图(乙)中没有支柱。
对于图(甲)入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上,重垂线只确定了O点的位置。
6、
比较这两个实验装置,下列说法正确的是:
A、采用图(甲)的实验装置时,需要测出两小球的直径
B、采用图(乙)的实验装置时,需要测出两小球的直径
C、为了减小误差,采用图(甲)的实验装置时,应使斜槽未端水平部分光滑
D、为了减小误差,采用图(乙)的实验装置时,应使斜槽未端水平部分光滑
7、如图,两物体A、B用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同时由静止开始运动,在弹簧由原长伸到最长的过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是 ( )
A.A、B先作变加速运动,当F1、F2和弹力相等时,A、B的速度最大;之后,A、B作变减速运动,直至速度减到零
B.A、B作变减速运动速度减为零时,弹簧伸长最长,系统的机械能最大
C.因F1、F2等值反向,故系统的机械能守恒
D.因F1、F2等值反向,故系统的动量守恒
8、A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量为5kg・m/s,B球的动量为7kg・m/s,当A球追上B球时发生对心碰撞,则碰撞后A、B两球动量的可能值为:
A.
B.
C.
D.
评卷人
得分
三、填空题
(每空?
分,共?
分)
9、质量为
的金属块静止在光滑的水平面上,一颗质量为
的子弹以
的速率水平碰到金属块后,又以
的速率被弹回,则金属块碰后速率为_______
。
10、A、B两物体置于光滑的水平面上,ma=2kg,mb=1kg,两物体在一条直线上相向运动,速度的大小分别为vA=3m/s,vB=9m/s,如图所示,当B上弹簧被压缩最大时,A物体的速度大小为 m/s。
此时A、B两物体的加速度大小之比为 。
A、B两球在光滑水平面内沿一直线发生弹性对心碰撞,碰前A动量为11、
,B的动量为
;作用后A的动量为
,则B作用后的动量为_______,A球动量增量为__________。
评卷人
得分
四、实验,探究题
(每空?
分,共?
分)
12、用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点。
(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB;碰后动量分别为
),则pA= ;
= ;pB= ;
=
(2)请你提供两条提高实验精度的建议:
。
评卷人
得分
五、计算题
(每空?
分,共?
分)
13、如图所示,质量为4m足够长的绝缘小车静止在光滑水平地面上,其光滑的上表面放有一质量为m可视为质点的小滑块,静止时滑块距小车右边挡板的距离为l,滑块带有电荷量为q的正电荷,现加一水平向右、场强为E的匀强电场,于是带电滑块由静止开始向右运动,并与小车右边的挡板发生碰撞,设碰撞的时间极短,碰撞过没有动能损失,且滑块的电荷量保持不变,求:
(1)碰撞后滑块和小车的速度分别为多少?
(2)碰撞后滑块和小车相距的最大距离是多大?
14、某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所示不用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3……N,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k(k<1
.将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.(不计空气阻力,忽略绳的伸长,g取10m/s2)
(1)设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为vn,求n+1号球碰撞后的速度.
(2)若N=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16k(16h小于绳长)问k值为多少?
15、
如图所示,由轻杆AB和BC做成的三角形支架,A、C端分别用铰链固定于墙上,其中AB水平,BC与竖直墙面成60º角,一个质量为1kg的钢球从离B点0.8m高度处自由下落碰在支架的端点B上,回跳高度为0.2m,已知碰撞时间为0.2s求撞击时AB及BC两杆受到的冲击力大小和方向。
(g=10m/s2)
16、如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向.
(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小.
17、子弹水平射入停在光滑水平面上的木块上,子弹和木块和质量分别为m和M,从子弹开始接触木块到子弹相对木块静止这段时间内,子弹和木块相对于地面的位移分别为s1和s2,求s1:
s2=?
18、如图所示:
在水平面上放置质量为M=800g的木块,一质量为m=50g的子弹以v0=170m/s的水平速度射人木块,最终与木块一起运动.若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,求木块在地面上滑行的距离.(g取10m/s2)
19、如图所示,两只小船平行逆向航行,航线邻近,当它们头尾相齐时,由每一只船上各投质量m=50㎏的麻袋到对而船上去,结果载重较小的一只船停了下来,另一只船则以v=8.5m/s的速度向原方向航行.设两只船及船上的载重总重分别为m1=500㎏、m2=1000㎏.问在交换麻袋前两只船的速率为多大(水的阻力不计)?
【4.5】
20、两块光滑长木板OA与OB形成夹角α=2°的V字形,如图所示,固定在光滑的水平面上,一个小球从OB板的C点处以速度v=2m/s并与OB板成60°的水平方向开始运动,与OA板发生碰撞后又折回OB板碰撞,已知OC=4cm.设所有碰撞都是弹性的,试问:
(1)小球经过几次碰撞后又回到C点?
(2)此过程所经历的时间为多少?
(3)此过程中小球离O点的最近距离多大?
【12】
参考答案
一、选择题
1、A
2、C
3、C
4、B
二、多项选择
5、.D
6、AD
7、ABD
8、BC
三、填空题
9、
10、1,1∶2
11、
四、实验,探究题
12、
(1)
(2)①让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;
②α角取值不要太小
③两球A、B质量不要太小;
④球A质量要尽量比球B质量大(任答两条)
五、计算题
13、
(1)小滑块在电场力作用下运动
小滑块与小车相碰
化简得:
解得:
(2)碰后,小车匀速,小滑块匀变速运动,当两者速度相同时,相距离远
得:
14、解:
(1)设n号球质量为m,n+1,碰撞后的速度分别为
取水平向右为正方向,据题意有n号球与n+1号球碰撞前的速度分别为vn、0、mn+1
根据动量守恒,有
(1)
根据机械能守恒,有
=
(2)
由
(1)、
(2)得
设n+1号球与n+2号球碰前的速度为En+1
据题意有vn-1=
得vn-1=
=
(3)
(2)设1号球摆至最低点时的速度为v1,由机械能守恒定律有
(4)
v1=
(5)
同理可求,5号球碰后瞬间的速度
(6)
由(3)式得
(7)
N=n=5时,v5=
(8)
由(5)、(6)、(8)三式得
k=
(9)
(3)设绳长为l,每个球在最低点时,细绳对球的拉力为F,由牛顿第二定律有
(10)
则
(11)
(11)式中Ekn为n号球在最低点的动能
由题意1号球的重力最大,又由机械能守恒可知1号球在最低点碰前的动能也最大,根据(11)式可判断在1号球碰前瞬间悬挂1号球细绳的张力最大,故悬挂1号球的绳最容易断.
15、解:
小球与B端碰撞
碰前:
v1=
碰后:
v2=
由动量定理得B端给球的平均冲力的大小F满足:
(取向上为正)
(F-mg)t=mv2-(-mv1) ∴F=40N
据牛三定律得球给B端的平均冲力的大小:
F´=F=40N
设球撞击B端过程中AB杆受力为F1,BC杆受力为F2,,据力的分解得:
F1=F´tan60°=
F2=
16、解:
(1)由A、B系统动量守恒定律得:
Mv0-mv0=(M+m)v
所以v=
v0 方向向右
(2)A向左运动速度减为零时,到达最远处,此时板车移动位移为s,速度为v′,则由动量守恒定律得:
Mv0-mv0=Mv′
对板车应用动能定理得:
-μmgs=
mv′2-
mv02
联立①②解得:
s=
v02
17、解:
设子弹接触木块瞬间的速度为v0,子弹和木块的共同速度为v,子弹和木块相互作用过程中的平均作用力的大小为f
对子弹和木块组成的系统:
对子弹:
)
对木块:
解得:
18、解:
由动量守恒得:
19、v1=1m/s,v2=9m/s
20、
(1)3次
(2)2s(3)
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- 动量 守恒