高中物理动量定理动量守恒定律习题带答案
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动量练习
;类型一:弹簧问题
1、一轻质弹簧,两端连接两滑块A和B,已知m A=0.99kg ,m B=3kg,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长。现滑块A被水平飞来的质量为m c=10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,如图所示,试求:
(1)子弹击中A的瞬间A和B的速度
(2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能
类型二:板块问题
2. (18分) 如图所示,质量为20kg的平板小车的左端
放有质量为10kg的小铁块,它与车之间的动摩擦因数
为0.5。开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动,小车足够长。(g=10m/s2)求:
(1) 小车与铁块共同运动的速度大小和方向。
(2)系统产生的内能是多少?
(3)小铁块在小车上滑动的时间
3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.若射向上层滑块,子弹刚好不射出;若射向下层滑块,则子弹整个儿刚好嵌入滑块,由上述两种情况相比较()A
A.子弹嵌入两滑块的过程中对滑块的冲量一样多
B.子弹嵌入上层滑块的过程中对滑块做的功较多
C.子弹嵌入下层滑块的过程中对滑块做的功较多
D.子弹嵌入上层滑块的过程中系统产生的热量较多
类型三:圆周运动
4.(18分)质量为m的A球和质量为3m的B球分别用长为L的细线a和b悬挂在天花板下方,两球恰好相互接触,.用细线c水平拉起A,使a偏离竖直方向θ= 60°,静止在如图8所示的位置.b能承受的最大拉力F m=3.5mg,剪断c,让A自由摆动下落,重力加速度为g.
①求A与B发生碰撞前瞬间的速度大小.
②若A与B发生弹性碰撞,求碰后瞬间B的速度大小.
③A与B发生弹性碰撞后,分析判断b是否会被拉断?
5、半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶的最
低点,如图38所示,小车以速度v向右匀速运动,当小车遇到障
碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度可能是()ACD
A.等于v2/2g B.大于 B A
b
a
c
h
θ
图8
v2/2g
C .小于v2/2g
D .等于2R
6、竖直面内有一半径R =0.18m 的3/4光滑圆弧轨道,左边C 点与圆心处于同一水平线上。两质量均为m =0.2kg 的小球A 、B 之间夹有一轻质
短弹簧,开始弹簧处于锁定状态。现把弹簧及A 、B 两球从C 点由静止释放,到达轨道最低点时解除弹簧锁定,(弹簧与两
球立即脱离)此后小球B 恰能运动到轨道的最高点。(取g =10m/s2、根号3.6=1.9)求
(1)弹簧解除锁定后B 球在轨道最低点受到轨道支持力大小 (2)处于锁定状态时弹簧的弹性势能
7、如图所示,甲、乙两车静止于光滑水平面上,人静止站立在甲车上,乙车装满砂,已知甲车和人的总质量等于乙车和砂的总质量,均为M ,两车高度差为h ,甲车右端与乙车中点相距s ,在甲车右端另外放一质量为m 且与甲车无摩擦的物体,若人将物体向右踢出,使物体恰好落在乙车的中点,不计物体陷入砂中的深度,且人相对于甲车始终静止.求: (1)乙车的最终速度. (2)人做了多少功?
8、 如图5-7所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A 的正上方从静止开始落下,与圆弧槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是: [ ] 答案:C
A .小球在半圆槽内运动的全过程中,只有重力对它做功
B .小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C .小球自半圆槽的最低点B 向C 点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D .小球离开C 点以后,将做竖直上抛运动。
1(1)子弹击中滑块A 的过程,子弹与滑块A 组成的系统动量守恒
mC 0v =(mC+mA )v A 400=+=v m m v m v A C C A m/s
B 的速度为Vb=0
(2)对子弹、滑块A 、B 和弹簧组成的系统,A 、B 速度相等时弹性势能最大。
根据动量守恒定律和功能关系可得:
v
m m m v m B A C C )(0++= 10=++=v m m m m v B A C C m/s 22)(21)(21v m m m v m m E B A C A A C P ++-+==6 J
2(1)m 与M 所受合外力为零,故其动量守恒,
取向左为正方向,
则有:20×6-10×6=(20+10)V 共
V 共=2m/s ,方向向左………………3分
(2)Q=E k0 -E k1 = 480J … 3分
3(1)设A 球到达最低点时速度为v A ,由机械能守恒定律: 21(1cos )2
A mgL mv θ-= 解得gL v A =
(2).A 与B 碰后瞬间,A 的速度为v A ′、B 的速度为v B ,依题意:
3A A B mv mv mv '=+ ① 2223212121B A A mv v m mv ⨯+'= ② 由①②解得2
21gL v v A B == (3).若b 不断,碰后瞬间b 所受拉力为F ,由牛顿运动定律:L
mv mg F B 233=-④ 由③④解得mg F 75.3=
由于m F F >,故b 会被拉断,拉断后,B 将以v B 的速度做平抛运动