3~5动量碰撞练习题.docx

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1、35动量碰撞练习题一 .选择题共5小题1 .质量为m的运发动从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t,身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为V在时间t内)A.地面对他的平均作用力为mgB.地面对他的平均作用力为处tC.地面对他的平均作用力为m(Z-g)D.地面对他的平均作用力为mg+工tt2 .在分析和研究生活中的现象时，我们常常将这些具表达象简化成理想模型，这样可以反映和突出事物的本质.例如人原地起跳时，先身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体翻开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面.我们可以将这一过程简化成如下模型：如以下列图,将一个小球放在竖直放置的弹簧上，用手向下压小球，将小球压至某一位置后由

2、静止释放，小球被弹簧弹起，以某一初速度离开弹簧，不考虑空气阻力.从小球由静止释放到刚好离开弹簧的整个过程中，以下分析正确的选项是A.小球的速度一直增大B.小球始终处于超重状态C.弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小D.地面支持力对弹簧做的功大于弹簧弹力对小球做的功3 .以下情况中系统动量守恒的是J小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统.A.只有B.和C.和D.和4 .如以下

3、列图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(mM)的小球从槽高h处开场自由下滑，以下说法正确的选项是A.在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D.小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处5 .如以下列图，光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻质弹簧，B静止，A以速度Vo水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中A.A、B的动量变化量一样B.A、

4、B的动量变化率一样C.A、B系统的总动能保持不变D.A、B系统的总动量保持不变二 .计算题共2小题6 .长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹可视为质点以水平速度V0击中木块并恰好未穿出.设子弹射入木块过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为s,重力加速度为g,求：木块与水平面间的动摩擦因数u;(ii)子弹受到的阻力大小f.7 .如以下列图,光滑水平面上质量为mi的小球，以初速度Vo冲向质量为m2的静止光滑圆弧面斜劈，圆弧小于90。且足够高求:I）小球能上升的最大高度；（2）斜劈的最大速度.3-5动量碰撞练习题参考答案与试题解析一.选择题共5小

5、题）1 .2017湖北模拟质量为m的运发动从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t,身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为V在时间t内）A.地面对他的平均作用力为mgB.地面对他的平均作用力为雪tC.地面对他的平均作用力为mq-gD.地面对他的平均作用力为mg+工t【分析】初末速度，那么由动量定理可求得地面对人的平均作用力.【解答】解：人的速度原来为零，起跳后变化V,那么由动量定理可得：71-mgt=mv=mv所以：F=mg+工；故D正确，ABC错误；t邈:D【点评】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量,不要把重力漏掉.2.12017平谷区模拟在分析和研究生活中的现象时,我们常常将这些具

6、表达象简化成理想模型，这样可以反映和突出事物的本质.例如人原地起跳时，先身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体翻开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面.我们可以将这一过程简化成如下模型：如以下列图，将一个小球放在竖直放置的弹簧上，用手向下压小球，将小球压至某一位置后由静止释放，小球被弹簧弹起，以某一初速度离开弹簧，不考虑空气阻力.从小球由静止释放到刚好离开弹簧的整个过程中，以下分析正确的选项是A.小球的速度一直增大B.小球始终处于超重状态C.弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小D.地面支持力对弹簧做的功大于弹簧弹力对小球做的功【分析】小球上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减

7、为零时，速度到达最大,之后做加速度不断增大的减速运动,直到小球离开弹簧为止.结合动量定理分析重力的冲量与弹簧的弹力的冲量的大小关系；根据功的公式判断做功的大小关系.【解答】解：A、B、小球向上运动的过程中，开场时弹簧的弹力大于小球的重力，小球向上做加速运动；当弹簧的弹力小于小球的重力后，小球向上做减速运动到小球离开弹簧.可知小球在向上运动到离开弹簧的过程中小球先加速后减速,先超重,后失重故A错误，B错误；C、小球的初速度为O,而离开弹簧的末速度不为O,根据动量定理可知，外力的总冲量不为O,方向向上，所以弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小.故C正确；D、由题可知，弹簧对小球做正功；地

8、面相对于弹簧的下端没有位移，所以地面对弹簧做的功为O,所以地面支持力对弹簧做的功小于弹簧弹力对小球做的功.故D错误.逊：C【点评】解答该题关键要将小球的运动分成向上的加速和减速过程，然后结合超重与失重的特点分析.3.12017岳阳一模以下情况中系统动量守恒的是小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统.A.只有B.和C.和D.和【分析】判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条

9、件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键.第二种，从动量的定义，分析总动量是否变化来判定.【解答】解：小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统，受到的合外力为零，系统动量守恒.故正确；子弹射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统，系统所受外力之和为零，系统动量守恒.故正确；子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统受墙角的作用力，系统所受外力之和不为零，系统动量不守恒.故错误；气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统,所受的合外力不为零,系统动量不守恒,故错误；综上可

10、知，B正确，ACD错误.【点评】解决此题的关键掌握动量守恒的条件，抓住系统是否不受外力或所受的外力之和是否为零进展判断.4.2017吉林三模如以下列图,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m(mMJ的小球从槽高h处开场自由下滑，以下说法正确的选项是A.在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D.小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处【分析】由动量守恒的条件可以判断动量是

11、否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点.【解答】解：A、在以后的运动全过程中，当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误;B、下滑过程中，两物体都有水平方向的位移，而相互作用力是垂直于球面的，故作用力方向和位移方向不垂直，故相互作用力均要做功，故B错误；C、全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功,系统机械能守恒,小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零,系统水平方向动量不守恒，故C错误；D、小球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系

12、统水平方向动量守恒，球与槽别离时两者动量大小相等，由于mVM,那么小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽别离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并要槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左,球滑上槽的最高点时系统速度相等水平向左系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，小球上升的最大高度小于h,小球不能回到槽高h处，故D正确；邈:D【点评】解答此题要明确动量守恒的条件，以及在两球相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进展分析判断.5.12017青羊区校级模拟如以下列图,光滑水平面上

13、有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻质弹簧，B静止，A以速度Vo水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中）A.A、B的动量变化量一样B.A、B的动量变化率一样C.A、B系统的总动能保持不变D.A、B系统的总动量保持不变【分析】两物块组成的系统合外力为零，系统的总动量守恒，两个物体所受的合外力大小相等、方向相反，应用动量定理、动量守恒定律分析答题.【解答】解：AD、两物体相互作用过程中系统的合外力为零，系统的总动量守恒，那么A、B动量变化量大小相等、方向相反，所以动量变化量不同，故A错误，D正确；B、由动量定理Ft=P可知，动量的变化率等于物体所受的合外力，A、B两物体所受的合外

14、力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，那么动量的变化率不同，故B错误；C、A、B系统的总机械能不变，弹性势能在变化，那么总动能在变化，故C错误；邈:D【点评】此题的关键要分析清楚物体运动过程，应用动量定理与动量守恒定律进展分析.要注意动量变化量、动量变化率都是矢量，只有大小和方向都一样时它们才一样.二.计算题共2小题6.12017漳州模拟长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态,有一质量为m的子弹可视为质点以水平速度Vo击中木块并恰好未穿出设子弹射入木块过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为s,重力加速度为g,求：木块与水平面间的动摩擦因数；(ii)子弹受到的阻

15、力大小f.【分析】1子弓物口木块构成一系统，在水平方向上动量守恒列出等式,求出二者的共同速度，然后由动能定理求解动摩擦因数.(2)子弹进入木块的过程中，一局部负机械能转化为内能，由功能关系即可求出子弹受到的摩擦力.【解答】解：子弹射入木块过程极短时间内，水平方向由动量守恒定律得：mvo=(m+M)V共当子弹与木块共速到最终停顿的过程中，由功能关系得：解得：U=I,2gs(M+m)(ii)子弹射入木块过程极短时间内，设产生的热量为Q,由功能关系得：Q=ymv-(M+n)v又：Q=fL解得：f=MmVj2(M+m)L22答：木块与水平面间的动摩擦因数是In“.；2gs(M+m)1.IN3可伯片E4

16、n+Iz曰MIDVq(|)子弹受到的阻力大小f是I.2(M+m)L【点评】动能定理的应用不涉及运动过程的加速度、时间，一般比牛顿第二定律结合运动学公式解题要简便.在同一题中可以选择对不同研究对象运用动能定理去求解速度.要能知道运动过程中能量的转化，能用能量守恒定律的观点解决问题.7.(2017春南阳期中如以下列图,光滑水平面上质量为mi的小球,以初速度VO冲向质量为m2的静止光滑圆弧面斜劈，圆弧小于90。且足够高.求：1小球能上升的最大高度；2斜劈的最大速度.【分析】1小球上升到最高点时，小球与斜劈的速度一样，小球与斜劈作用时水平方向动量守恒,根据水平方向动量守恒和机械能守恒列式即可求解小球能

17、上升的最大高度；(2)小球在斜劈上运动的整个过程中，斜劈都在加速，所以小球离开斜劈时斜劈的速度最大，根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式求斜劈的最大速度.【解答】解：1以mi、m2组成的系统为研究对象，当mi在m2上滑动时二者存在相互作用，但在水平方向上不受外力，因此系统在水平方向上动量守恒.设mi滑到最高点位置时，二者的速度为V,取水平向右为正方向，由动量守恒定律有：rvo=(m1+m2)V得：V=叫VO叫+112对mi、m2组成的系统，由机械能守恒定律有：-kr11vo2-y(m1+m2)v2=r11gh2解得：h=-2(.n1+n2g(2)设mi、m2别离时二者的速度分别为vi、V2,V2即为m2的最大速度,由动量守恒和机械能守恒有：mvo=mV+m2V21-m1V02=m1v2+m2V22.222解得：V2二卫LVOn1122答：1小球能上升的最大高度是，叫丫0；2km1+112/g(2)斜劈的最大速度是上LV0.ID+112【点评】此题主要考察了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，要知道小球上升到最高点时，小球与斜劈的速度一样，系统水平方向动量守恒，但总动量