高中物理动量守恒(经典)

动量定理.动量守恒【重要知识点】1.弹性碰撞特点：系统动量守恒，机械能守恒．设质量m1的物体以速度v0与质量为m2的在水平面上静止的物体发生弹性正碰，则有动量守恒：221101vmvmvm碰撞前后动能不变：222212111210121vmvmvm所所以以012121vvmmmm022211vvmmm(注：在同一水平面上发生弹性正碰，机械能守恒即为动能守恒)[讨论]①当ml=m2时，v1=0，v2=v0(速度互换)②当mlm2时，v1≈-v0，v2≈O(速度反向)③当mlm2时，v10，v20(同向运动)④当mlm2时，v1O，v20(反向运动)⑤当mlm2时，v1≈v,v2≈2v0(同向运动)、2.非弹性碰撞特点：部分机械能转化成物体的内能,系统损失了机械能两物体仍能分离.动量守恒用公式表示为：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′机械能的损失：)()(22221211212222121121vmvmvmvmE3.完全非弹性碰撞特点：碰撞后两物体粘在一起运动，此时动能损失最大,而动量守恒．用公式表示为：m1v1+m2v2=(m1+m2)v动能损失：221212222121121)()(vmmvmvmEk【训练题】1.竖直上抛一质量为m的小球，经t秒小球重新回到抛出点，若取向上为正方向，那么小球的动量变化为[]A.-mgtB.mgtC.0D.-1/2mgt2.质量为m的物体做竖直上抛运动，从开始抛出到落回抛出点用时间为t，空气阻力大小恒为f。规定向下为正方向，在这过程中物体动量的变化量为[]A．(mg+f)tB．mgtC．(mg-f)tD．以上结果全不对3.质量为m的物体，在受到与运动方向一致的外力F的作用下，经过时间t后物体的动量由mv1增大到mv2，若力和作用时间改为，都由mv1开始，下面说法中正确的是[]A．在力2F作用下，经过2t时间，动量增到4mv2B．在力2F作用下，经过2t时间，动量增到4mv1C．在力F作用下，经过2t时间，动量增到2mv2-mv1D．在力F作用下，经过2t时间，动量增到2mv24.一质量为m的小球，从高为H的地方自由落下，与水平地面碰撞后向上弹起。设碰撞时间为t并为定值，则在碰撞过程中，小球对地面的平均冲力与跳起高度的关系是[]A．跳起的最大高度h越大，平均冲力就越大B．跳起的最大高度h越大，平均冲力就越小C．平均冲力的大小与跳起的最大高度h无关D．若跳起的最大高度h一定，则平均冲力与小球质量正比5.甲、乙两球在水平光滑轨道上沿同一直线同向运动，已知它们的动量分别为P甲=5kg·m/sP乙=7kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙的动量变为10kg·m/s，则两球的质量m甲与m乙的关系可能是A.m乙=m甲B.m乙=2m甲C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲6.如图2所示，固定斜面上除AB段粗糙外，其余部分是光滑的，物块与AB段间的动摩擦因数处处相同。当物块从斜面顶端滑下后，经过A点的速度与经过C点的速度相等，且AB=BC。已知物块通过AB段和BC段所用时间分别是t1和t2，动量变化量分别是Δp1和Δp2，则[]A．t1=t2，Δp1=Δp2B．t1＞t2，Δp1=Δp2C．t1＞t2，Δp1＜Δp2D．t1=t2，Δp1=-Δp27.匀速向东行驶的小车上有两球分别向东、向西同时抛出，抛出时两球的动量大小相等，则[]A．球抛出后，小车的速度不变B．球抛出后，小车的速度增加C．球抛出后，小车的速度减小D．向西抛出之球的动量变化比向东抛出之球的动量变化大8.水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则[]A．在相等的时间间隔内动量的变化相同B．在任何时间内，动量变化的方向都是竖直方向C．在任何对间内，动量对时间的变化率恒定D．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零9.如图3所示、质量为m的小球以速度v0水平抛出，恰好与倾角为30°的斜面垂直碰撞，其弹回的速度大小与抛出时相等，则小球与斜面碰撞中受到的冲量大小是(设小球与斜面做用时间很短)[]A.3mv0B.2mv0C.mv0D.2mv010.某地强风的风速是20m/s，空气的密度是=1.3kg/m3。一风力发电机的有效受风面积为S=20m2，如果风通过风力发电机后风速减为12m/s，且该风力发电机的效率为=80%，则该风力发电机的电功率多大？11.如图11所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止，A、B两木块同时以方向水平向右的初速度V0和2V0在木板上滑动，木板足够长，A、B始终未滑离木板。求：（1）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块B所发生的位移；（2）木块A在整个过程中的最小速度。CAB图11V02V012.如图12所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A（A视质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰。碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉下。试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？13.如图13所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速V0从右端滑上B，并以1/2V0滑离B，确好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m，试求：（1）木板B上表面的动摩擦因素μ；（2）1/4圆弧槽C的半径R；（3）当A滑离C时，C的速度。14.如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接，只用手托着B物块于H高处，A在弹簧弹力的作用下处于静止，将弹簧锁定．现由静止释放A、B，B物块着地时解除弹簧锁定，且B物块的速度立即变为0，在随后的过程中当弹簧恢复到原长时A物块运动的速度为υ0，且B物块恰能离开地面但不继续上升．已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同．（1）B物块着地后，A向上运动过程中合外力为0时的速度υ1；（2）B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中，A物块运动的位移Δx；（3）第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为0．求第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度υ2．15.如图所示，质量为m＝1kg的滑块，以υ0＝5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车质量M＝4kg，平板小车长L＝3.6m，滑块在平板小车上滑移1s后相对小车静止.求：（g取9.8m/s2）(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ；(2)若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少?ABC图12图13AV0BCHAhBhAhBh16.如图所示，质量均为M的木块BA、并排放在光滑水平面上，A上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉（质量不计）O上系一长度为L的细线，细线的另一端系一质量为m的小球C，现将C球的细线拉至水平，由静止释放，求：（1）两木块刚分离时，CBA、、速度各为多大？（2）两木块分离后，悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角多少？17.如图所示，两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接，置于光滑水平面上．一颗质量为m子弹，以水平速度v0射入A球，并在极短时间内嵌在其中．求：在运动过程中（1）什么时候弹簧的弹性势能最大，最大值是多少？（2）A球的最小速度和B球的最大速度．18.质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上，如图所示，当t=0时，两个质量分别为mA=2kg、mB=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s。方向相反的水平速度，同时从小车板面上的左右两端相向滑动。到它们在小车上停止滑动时，没有相碰，A、B与车间的动摩擦因素μ=0.2，取g=10m/s2,求：（1）A在车上刚停止滑动时，A和车的速度大小（2）A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间。（3）在给出的坐标系中画出小车运动的速度——时间图象。ABv0v00.51.01.02.00v/ms-1t/s0.51.5Ot/sv/m.s-1123451219.如图甲所示，小车B静止在光滑水平上，一个质量为m的铁块A（可视为质点），以水平速度v0＝4.0m/s滑上小车B的左端，然后与小车右挡板碰撞，最后恰好滑到小车的中点，已知3mM，小车车面长L＝1m。设A与挡板碰撞无机械能损失，碰撞时间可忽略不计，g取10m/s2，求：（1）A、B最后速度的大小；（2）铁块A与小车B之间的动摩擦因数；（3）铁块A与小车B的挡板相碰撞前后小车B的速度，并在图乙坐标中画出A、B相对滑动过程中小车B相对地面的速度v－t图线。20.如图所示，水平传送带AB足够长，质量为M＝1kg的木块随传送带一起以v1＝2m/s的速度向左匀速运动（传送带的速度恒定），木块与传送带的摩擦因数05.，当木块运动到最左端A点时，一颗质量为m＝20g的子弹，以v0＝300m/s的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度v＝50m/s，设子弹射穿木块的时间极短，（g取10m/s2）求：（1）木块遭射击后远离A的最大距离；（2）木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间。21.在光滑的水平面上，静止放置着直径相同的小球A和B，它们的质量分别为m和3m，两球之间的距离为L．现用一大小为F的水平恒力始终作用到A球上，A球从静止开始向着B球方向运动，如图所示．设A球与B球相碰的时间极短、碰撞过程没有机械能损失，碰撞后两球仍在同一直线上运动．求：（1）A球第一次碰撞B球之前瞬间的速度．（2）A球到第二次碰撞B球之前，A球通过的总路程S．22.如图所示，光滑轨道的DP段为水平直轨道，PQ段为ABMmv0LLFAmBm3ABCPQORD半径是R的竖直半圆轨道，半圆轨道的下端与水平轨道的右端相切于P点.一轻质弹簧两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B，质量为m的小球C靠在B球的右侧.现用外力作用在A和C上，弹簧被压缩(弹簧仍在弹性限度内)，这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上.若撤去外力，C球恰好可运动到轨道的最高点Q.已知重力加速度为g，求撤去外力前的瞬间，弹簧的弹性势能E是多大？23.如图所示，A、B两物体与一轻质弹簧相连，静止在地面上.有一个小物体C从距A物体h高度处由静止释放，当下落至与A相碰后立即粘在一起向下运动，以后不再分开，当A和C运动到最高点时，物体B对地面恰好无压力.设A、B、C三物体的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，不计空气阻力，且弹簧始终处于弹性限度内.若弹簧的弹性势能由劲度系数和形变量决定，求C物体下落时的高度h.24.质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上，在平板车的最左端有一小物块(可视为质点)，物块的质量为m=1kg，小车左端上方如图所示固定着一障碍物A，初始时，平板车与物块一起以水平速度v0=2m/s向左运动，当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞，而小车继续向左运动，取重力加速度g=10m/s2.⑴设平板车足够长，求物块与障碍物第一次碰撞后，物块与平板车所能获得的共同速度；⑵设平板车足够长，物块与障碍物第一次碰撞后，物块向右运动对地所能达到的最大距离是s=0.4m，求物块与A第一次碰撞后到第二次碰撞前相对小车滑动的距离.CAhBA