期末復(fù)習(xí)動量守恒定律

1、期末復(fù)習(xí)動量守恒定律自主學(xué)習(xí)1. 叫動量，其表達(dá)式為：P=與動能Ek的關(guān)系是：P=。是 量（填“標(biāo)”或“矢”）。是量（“狀態(tài)”或“過程”）2.沖量指的是：，其表達(dá)式為：是量（填“標(biāo)”或“矢”）。是量（“狀態(tài)”或“過程”）3.動量定理的內(nèi)容是：的沖量等于數(shù)學(xué)表達(dá)式為：4.動量守恒的條件是：（1）(2)(3)5.碰撞可分為：和和碰撞的特征：動量 ，動能1 26. 動一靜的彈性正碰：即 m2V2=0 ； - m2v2=0代入(1)、( 2)式2(1) 動量守恒： mivi+m2V2=mivi'+m2V2'1 2121212(2) 動能寸恒： 一 m1V1 + m2V2 = m1V1&

2、#39; + m2V22 2 2 2'(m1 - m2)v1V1=mr（主動球速度下限）v2= 2mM （被碰球速度上限）m j + m2討論：當(dāng) m1>m2 時，V1'>0, V2>0 V1 與 V1 方向一致；當(dāng) mj>>m2 時，v” wv v?'疋 2v（高射炮打蚊子）當(dāng)mi=m2時，vi'=o, V2'=vi即mi與m2交換速度當(dāng)m1<m2時，V1 '<0（反彈），V2'>0V2與V1同向；當(dāng)m1<<m2時，v*知1,V2'疋0乒乓球撞鉛球）7. 人船模型一個原

3、來處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對運動的過程中，在此方向遵從動量守恒M mv=MV ms=MS s+S=d 二 s=dm + M上邊的解題過程中，m為人的質(zhì)量，M為船的質(zhì)量，你認(rèn)為 s是, S是：d 是。8. 子彈打木塊模型：設(shè)子彈質(zhì)量為m初速度為vo,運動位移為S1 ,木塊質(zhì)量為 M運動位移為S2 ,最后兩者共同速度為 V，相對位移S相對=d，之間的摩擦力設(shè)為f,則：（1）動量守恒：（2）功能關(guān)系：對子彈：對木塊：對系統(tǒng)：* S1 -彳重線9實驗：如圖，設(shè)1球質(zhì)量為m , 2球質(zhì)量為m ,則它們的質(zhì)量關(guān)系為在做“碰撞中的動量守恒”的實驗中，入射球每次滾下都應(yīng)從斜槽上的 同一位置無初速釋放

4、，這是為了使；需驗證練習(xí)一、單選題：1. 如圖所示，光滑的水平地面上放著一個光滑的凹槽，槽兩端固定有兩輕質(zhì)彈簧，一彈性小球在兩彈簧間往復(fù)運動，把槽、小球和彈簧視為一個系統(tǒng)，則在運動過程中吻/緩旳”A. 系統(tǒng)的動量守恒，機(jī)械能不守恒B.系統(tǒng)的動量守恒，機(jī)械能守恒C.系統(tǒng)的動量不守恒，機(jī)械能守恒D.系統(tǒng)的動量不守恒，機(jī)械能不守恒2. 如圖所示，將質(zhì)量為M，半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠墻角，右側(cè)靠一質(zhì)量為 M的物塊.今讓一質(zhì)量為 m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是A. 小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方

5、向動量守恒B. 小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒C. 小球離開C點以后,將做豎直上拋運動D. 槽將與墻不會再次接觸3. 用大小相等的水平恒力F和F'分別作用于物體 A和物體B 上，使A、B在光滑的水平面上沿一條直線由靜止開始相向運動，如圖所示，已知m>g兩個力作用相等的距離后都撤去，之后兩物體碰撞并為一體，則它們A. 可能停止運動B.一定向右運動 C.可能向左運動 D.仍運動，但方向不確定4. 如圖所示，一質(zhì)量M=3 kg的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1 kg的小木塊A.現(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小均為4.0 m/s，方向

6、相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，但最后A并沒有滑離B板.站在地面的觀察者看到在一段時間內(nèi)小木塊A正在做加速運動，則在這段時間內(nèi)的某時刻木板B相對地面的速度大小可能是B r% AA.2.4 m/sB.2.8 m/sC.3.0 m/sD.1.8 m/sZZZXZZZXZZZZ5.如圖所示，在固定的水平光滑橫桿上套著一個輕環(huán)，一條線的一端連于輕環(huán)，另一端系小球與球的質(zhì)量比，輕環(huán)和線的質(zhì)量可忽略不計.開始時，將系球的線繃直并拉到與橫桿平行的位置然后釋放小球小球下擺時懸線與橫桿的夾角0逐漸增大，試問：B由0。增大到90°的過程中，小球速度的水平分量的變化是A. 直增大B.先增大

7、后減小 C.始終為零D.以上說法都不正確6.兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車 A上,兩車靜止，如圖所示.當(dāng)這個人從 A車跳到B車上，接著又從B車跳回A車并與A車保持相對靜止，則A車的速率A.等于零C.大于B車的速率B.小于B車的速率D.等于B車的速率7. 相互作用的物體組成的系統(tǒng)在某一相互作用過程中，以下判斷正確的是A.系統(tǒng)的動量守恒是指只有初、末兩狀態(tài)的動量相等B. 系統(tǒng)的動量守恒是指任意兩個狀態(tài)的動量相等C. 系統(tǒng)的動量守恒是指系統(tǒng)中任一物體的動量不變D系統(tǒng)所受外力的沖量為零，系統(tǒng)動量一定守恒8. 在光滑的水平面上有a、b兩球，其質(zhì)量分別為mv ma，兩球在t時刻發(fā)

8、生正碰兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示.下列關(guān)系正確的是A.ma>maB.ma<miC.ma=maD.無法判斷9. 如圖所示，質(zhì)量為M的車廂靜止在光滑的水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的滑塊，以初速度Vo在車廂地板上向右運動，與車廂兩壁發(fā)生若干次碰撞，最后靜止在車廂中，則車廂最，車的兩端分別站終的速度是A.0B.vo,方向水平向右，方向一定水平向右D.± ，方向可能是水平向左M mM m10. （2009 朝陽區(qū)模擬）如圖所示，在光滑的水平地面上有一輛平板車著人A和B, A的質(zhì)量為mA，B的質(zhì)量為mB，m>ms.最初人和車都處于靜止?fàn)顟B(tài) .現(xiàn)在，兩人同時由靜止開始相向而

9、行，A和B對地面的速度大小相等，則車A.靜止不動B.左右往返運動C.向右運動D.向左運動孑11. 如圖所示，質(zhì)量分別為 m、冊的兩個小球 A、B,帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上.突然加一水平向右的勻強電場后，h兩球A、B將由靜止開始運動，對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，在以后的運動 "-'''-J-.,且彈簧過程中，以下說法正確的是（設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用不超過彈性限度）A.系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加B.系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.系統(tǒng)動量不斷增加D.系統(tǒng)動量守恒12. （2009 南京模擬）如圖所示，光滑水平面上有大小相同的球在同

10、一直線上運動.兩球質(zhì)量關(guān)系為m?=2nA,規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6 kg-m/s,運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量增量為-4 kg m/s,則A.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為B.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1 : 10C.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為D.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1 : 1013.如圖所示，細(xì)線上端固定于 O點，其下端系一小球，靜止時細(xì)線長L.現(xiàn)將懸線和小球拉至圖中實線位置，此時懸線與豎直方向的夾角0 =60。，并于小球原來所在的最低點處放置一質(zhì)量相同的泥球，然后使懸掛的小球從實線位置由靜止釋放,它運

11、動到最低點時與泥球碰撞并合為一體，它們一起擺動中可達(dá)到的最大高度是A.-2B.-4D.16二、雙選題:14.如圖所示，質(zhì)量均為M的物體A和B靜止在光滑水平地面上并緊靠在起（不粘連），A的ab部分是四分之一光滑圓弧，be部分是粗糙的水平面.現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小物塊C （可視為質(zhì)點）自a點靜止釋放,最終剛好能到達(dá)e點而不從A上滑下.則下列說法中正確的是A.小物塊C到b點時，A的速度最大B.小物塊C到e點時,A的速度最大C.小物塊C到b點時，C的速度最大D.小物塊C到e點時,A的速率大于B的速率15木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左A. a尚未離開墻壁前，a

12、和b組成的系統(tǒng)動量守恒的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是B. a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒C.a離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒D. a離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒16. 一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板上，下端系一質(zhì)量為 M的平板，處在平衡狀態(tài).一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h,如圖所示.讓環(huán)自由下落，撞擊平板.已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運動，使彈簧伸長A. 若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒''mB. 若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒； 打C. 環(huán)撞擊板后，板的新平衡位置與

13、h的大小無關(guān)t.MD. 在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功重線三、實驗題17. 如圖實所示，在做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射小球在斜槽上釋放點的高低直接影響實驗的準(zhǔn)確性，下列說法正確的有A. 釋放點越高，兩球相碰時相互作用的內(nèi)力越大，外力（小支柱對被碰bitp小球作用力）的沖量就相對越小，碰撞前后總動量之差越小，因而誤差越小B. 釋放點越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，小支柱對被碰小球作用力越小C. 釋放點越低，兩球飛行的水平距離越接近，測量水平位移的相對誤差就小D. 釋放點越低，入射小球速度越小，小球受阻力就小，誤差就小18. 如右圖所示，在做“碰撞

14、中的動量守恒”的實驗中，所用鋼球質(zhì)量 m=17g，玻璃球的質(zhì)量為m=5.1 g，兩球的半徑均為r=0.80 cm，某次實驗得到如下圖所示的記錄紙（最小分度值為1 cm），其中P點集為入射小球單獨落下 10次的落點，皿和N點集為兩球相碰并重復(fù)10次的落點，O是斜槽末端投影點.OMF£11111101111111 II 111111 111 r2111111111131 1 1 1 V（1） 安裝和調(diào)整實驗裝置的兩點主要要求是：（2） 在圖中作圖確定各落點的平均位置，并標(biāo)出碰撞前被碰小球的投影位置0'.（3） 若小球飛行時間為0.1 s，則入射小球碰前的動量P1=kg m/s，碰

15、后的動量p1' = kg m/s，被碰小球碰后的動量p2 = kg m/s （保留兩位有效數(shù)字）答案 （1）斜槽末端要水平，小支柱到槽口的距離等于小球直徑且兩小球相碰時球心在同一水平線上（2）略（3） 0.034 0.020 0.01319. 某同學(xué)設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動他設(shè)計的裝置如圖（a）所示.在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz,長木板下墊著小木片以平衡摩擦力BCD A A;!«iii丄J.J 10.5（）9.

16、0S 6.95（a）（b）（1） 若已測得打點紙帶如圖（b）所示,并測得各計數(shù)點間距（已標(biāo)在圖示上）.A為運動的起點,則應(yīng)選 段來計算A碰前的速度.應(yīng)選段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“ AB'或“ BC'或“ CD'或“ DE” .（2）已測得小車 A的質(zhì)量m=0.4 kg,小車B的質(zhì)量為m=0.2 kg,則碰前兩小車的總動量為kg m/s,碰后兩小車的總動量為 kg m/s.答案 （1） BC DE（2） 0.420 0.41720. 氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有

17、摩擦 .我們可以用帶豎直擋板 C和D的氣墊a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量m、m;b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；導(dǎo)軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示c. 在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定， 靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；d. 用刻度尺測出 A的左端至C板的距離L1；e. 按下電鈕放開卡銷，同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時結(jié)束，記下A B分別到達(dá)C、D的運動時間t1和12.（1 ）實驗中還應(yīng)測量的物理量及其符號是 .（2）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達(dá)式是 ,上式中算 得的A、B兩滑塊的動量大小并不完

18、全相等，產(chǎn)生誤差的原因有 （至少答出兩點）.答案 A B兩滑塊被壓縮的彈簧彈開后 ，在氣墊導(dǎo)軌上運動時可視為勻速運動，因此只要測出A與C的距離L1, B與D的距離L2及A到CB到D的時間S和t2.測出兩滑塊的質(zhì)量 就可以用mAP=n蜓驗證動量是否守恒.t1 t2（1）實驗中還應(yīng)測量的物理量為B與D的距離，符號為L2.(2)驗證動量守恒定律的表達(dá)式是mil =m3-L2 ,產(chǎn)生誤差的原因：L1、L2、mA、mi的數(shù)據(jù) t1t2測量誤差沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程滑塊并不是標(biāo)準(zhǔn)的勻速直線運動，滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力21. 如圖所示裝置來驗證動量守恒定律,質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于 0點,質(zhì)

19、量為mB的鋼球B放在離地面高度為 H的小支柱N上，0點到A球球心的 距離為L,使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為 a , A球釋放后擺到 最低點時恰與 B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針 0C推移到與豎直線夾角3處,B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,保持a角度不變，多次重復(fù)上述實驗，白紙上記錄到多個 B球的落點(1) 圖中s應(yīng)是B球初始位置到 的水平距離(2) 為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應(yīng)測得的物理量有：(3) 用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量:Pa=,PA =,PB=,PB =答案 (1)落點 (2 )a、3、L、H(3) nA： 2gL(1 _cos：

20、JmA . 2gL(1 -cosT)0 ms . g四、計算題22. 如圖所示，在光滑水平面上靜止著一傾角為B、質(zhì)量為M的斜面體B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物體A以初速度V。沿斜面上滑.若A剛好可到達(dá)B的頂端，且A、B具有共同速度若不計A、B間的摩擦，求A滑到B的頂端時A的速度的大小答案mvo cos J23. 如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)軌道與高為8R的光滑斜面固定在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條光滑水平軌道 CD相連.在水平軌道CD上, 一輕質(zhì)彈簧被a和b兩個金屬小球壓縮(不連接)，彈簧和小球均處于靜止?fàn)顟B(tài) 今同時釋放兩個小球，a球恰好能通過圓B.已知a球的質(zhì)量為m重環(huán)軌道最高點 A b球恰好能

21、到達(dá)斜面最高點力加速度為g.求：(1) b球的質(zhì)量.(2) 釋放小球前，彈簧的彈性勢能答案 (1) 二m(2) (2.5+2 . 5 ) mgR424. (2009 成都模擬)對于兩物體碰撞前后速度在同一直線上，且無機(jī)械能損失的碰撞過程,可以簡化為如下模型：A、B兩物體位于光滑水平面上，僅限于沿同一直線運動.當(dāng)它們 之間的距離大于等于某一定值d時，相互作用力為零；當(dāng)它們之間的距離小于d時，存在大小恒為F的斥力.設(shè)A物體質(zhì)量m=1.0 kg,開始時靜止在直線上某點；B物體質(zhì)量m=3.0 kg,以 速度vo從遠(yuǎn)處沿該直線向 A運動,如圖所示.E珂A右 d=0.10 m, F=0.60 N,v 0=

22、0.20 m/s.求： J (1 )相互作用過程中，A、B加速度的大小.(2)從開始相互作用到 A、B間的距離最小時，系統(tǒng)(物體組)動能的減少量(3) A B間的最小距離.答案 (1) 0.60 m/s 220.20 m/s(2) 0.015 J(3) 0.075 m25.如圖所示，質(zhì)量ra=4.0 kg的木板A放在水平面C上,木板與水平面間的動摩擦因數(shù)卩=0.24,木板右端放著質(zhì)量 m=1.0 kg的小物塊B (視為質(zhì)點)，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài).木板突然受到水平向右的12 N- s的瞬時沖量I作用開始運動，當(dāng)小物塊滑離木板時，木板的動能E<a為8.0 J,小物塊的動能 EkB為0.50

23、J,重力加速度取10 m/s2,(1 )瞬時沖量作用結(jié)束時木板的速度V0.(2)木板的長度L.答案 (1) 3 m/s(2) 0.5 m26.光滑水平面上放著質(zhì)量m=1 kg的物塊A與質(zhì)量m=2 kg的物塊B, A與B均可視為質(zhì)點，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A B均不拴接)，用手擋住B不動，此時彈簧彈性勢能&=49 J.在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩,細(xì)繩長度大于彈簧的自然長度如圖所示.放手后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=0.5 m,B恰能到達(dá)最2高點C.取g=10 m/s ,求(1)繩拉斷后瞬間B的速度vb的大小.(2)繩拉斷過程繩對 A所做的功W答案 (1) 5 m/s(2) 8 J27.圖所