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文檔簡介

1、定律成立的條件系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零;系統(tǒng)受外力,但外力遠小于內(nèi)力,可以忽略不計;系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零,則該方向上動量守恒。全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零,則該階段系統(tǒng)動量守恒。2動量守恒定律的表達形式(1) ,即p1 p2=p1/ p2/,(2)p1 p2=0,p1= -p2 和 3應用動量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法(1)分析題意,明確研究對象。(2)對各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進行受力分析,判定能否應用動量守恒。(3)確定過程的始、末狀態(tài),寫出初動量和末動量表達式。注重:在研究地面上物體間相互作用的過程時,各物體運動的速度均應取地球為參考系。(4)建立動量

2、守恒方程求解。4注重動量守恒定律的“五性”:條件性;整體性;矢量性;相對性;同時性二、動量守恒定律的應用1兩個物體作用時間極短,滿足內(nèi)力遠大于外力,可以認為動量守恒。碰撞又分彈性碰撞、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞三種。如:光滑水平面上,質(zhì)量為m1的物體A以速度v1向質(zhì)量為m2的靜止物體B運動,B的左端連有輕彈簧分析:在位置A、B剛好接觸,彈簧開始被壓縮,A開始減速,B開始加速;到位置A、B速度剛好相等(設為v),彈簧被壓縮到最短;再往后A、B遠離,到位位置恰好分開。(1)彈簧是完全彈性的。壓縮過程系統(tǒng)動能減少全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能,狀態(tài)系統(tǒng)動能最小而彈性勢能最大;分開過程彈性勢能減少全部轉(zhuǎn)化為動能;

3、因此、狀態(tài)系統(tǒng)動能相等。這種碰撞叫做彈性碰撞。由動量守恒和能量守恒可以證實A、B的最終速度分別為: 。(這個結論最好背下來,以后經(jīng)常要用到。)(2)彈簧不是完全彈性的。壓縮過程系統(tǒng)動能減少,一部分轉(zhuǎn)化為彈性勢能,一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,狀態(tài)彈性勢能仍最大,但比損失的動能小;分離過程彈性勢能減少,部分轉(zhuǎn)化為動能,部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;因為全過程系統(tǒng)動能有損失。(3)彈簧完全沒有彈性。壓縮過程系統(tǒng)動能減少全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,狀態(tài)沒有彈性勢能;由于沒有彈性,A、B不再分開,而是共同運動,不再有分離過程??梢宰C實,A、B最終的共同速度為 。在完全非彈性碰撞過程中,系統(tǒng)的動能損失最大,為:。(這個結論最好背下來,以后經(jīng)

4、常要用到。)v1【例1】 質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道,靜止在水平面上。質(zhì)量為m的小球以速度v1向物塊運動。不計一切摩擦,圓弧小于90°且足夠長。求小球能上升到的最大高度H 和物塊的最終速度v。2子彈打木塊類問題【例3】 設質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊,并留在木塊中不再射出,子彈鉆入木塊深度為d。求木塊對子彈的平均阻力的大小和該過程中木塊前進的距離。3反沖問題在某些情況下,原來系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的速度,發(fā)生相互作用后各部分的末速度不再相同而分開。這類問題相互作用過程中系統(tǒng)的動能增大,有其它能向動能轉(zhuǎn)化。可以把這類問題統(tǒng)稱為反沖。【例4】 質(zhì)量為m

5、的人站在質(zhì)量為M,長為L的靜止小船的右端,小船的左端靠在岸邊。當他向左走到船的左端時,船左端離岸多遠?【例5】 總質(zhì)量為M的火箭模型 從飛機上釋放時的速度為v0,速度方向水平?;鸺蚝笠韵鄬τ诘孛娴乃俾蕌噴出質(zhì)量為m的燃氣后,火箭本身的速度變?yōu)槎啻螅?爆炸類問題【例6】 拋出的手雷在最高點時水平速度為10m/s,這時忽然炸成兩塊,其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行,其速度測得為50m/s,另一小塊質(zhì)量為200g,求它的速度的大小和方向。5某一方向上的動量守恒【例7】 如圖所示,AB為一光滑水平橫桿,桿上套一質(zhì)量為M的小圓環(huán),環(huán)上系一長為L質(zhì)量不計的細繩,繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將繩拉直

6、,且與AB平行,由靜止釋放小球,則當線繩與A B成角時,圓環(huán)移動的距離是多少?6物塊與平板間的相對滑動【例8】如圖所示,一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,mM,A、B間動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A開始向左運動,B開始向右運動,最后A不會滑離B,求:(1)A、B最后的速度大小和方向;(2)從地面上看,小木塊向左運動到離出發(fā)點最遠處時,平板車向右運動的位移大小?!纠?】兩塊厚度相同的木塊A和B,緊靠著放在光滑的水平面上,其質(zhì)量分別為 , ,它們的下底面光滑,上表面粗糙;另有一質(zhì)量 的滑塊C(可視為質(zhì)點),以 的速度恰好水平地滑到

7、A的上表面,如圖所示,由于摩擦,滑塊最后停在木塊B上,B和C的共同速度為3.0m/s,求:(1)木塊A的最終速度 ; (2)滑塊C離開A時的速度 。三、針對練習練習11質(zhì)量為M的小車在水平地面上以速度v0勻速向右運動。當車中的砂子從底部的漏斗中不斷流下時,車子速度將( )A減小 B不變 C增大 D無法確定2某人站在靜浮于水面的船上,從某時刻開始人從船頭走向船尾,設水的阻力不計,那么在這段時間內(nèi)人和船的運動情況是( )A人勻速走動,船則勻速后退,且兩者的速度大小與它們的質(zhì)量成反比B人勻加速走動,船則勻加速后退,且兩者的速度大小一定相等C不管人如何走動,在任意時刻兩者的速度總是方向相反,大小與它們

8、的質(zhì)量成反比D人走到船尾不再走動,船則停下3如圖所示,放在光滑水平桌面上的A、B木塊中部夾一被壓縮的彈簧,當彈簧被放開時,它們各安閑桌面上滑行一段距離后,飛離桌面落在地上。A的落地點與桌邊水平距離0.5m,B的落地點距離桌邊1m,那么( )AA、B離開彈簧時的速度比為12BA、B質(zhì)量比為21C未離開彈簧時,A、B所受沖量比為12D未離開彈簧時,A、B加速度之比124連同炮彈在內(nèi)的車停放在水平地面上。炮車和彈質(zhì)量為M,炮膛中炮彈質(zhì)量為m,炮車與地面同時的動摩擦因數(shù)為,炮筒的仰角為。設炮彈以速度 射出,那么炮車在地面上后退的距離為_。5甲、乙兩人在摩擦可略的冰面上以相同的速度相向滑行。甲手里拿著一

9、只籃球,但總質(zhì)量與乙相同。從某時刻起兩人在行進中互相傳球,當乙的速度恰好為零時,甲的速度為_,此時球在_位置。6如圖所示,在沙堆表面放置一長方形木塊A,其上面再放一個質(zhì)量為m=0.10kg的爆竹B,木塊的質(zhì)量為M=6.0kg。當爆竹爆炸時,因反沖作用使木塊陷入沙中深度h=50cm,而木塊所受的平均阻力為f=80N。若爆竹的火藥質(zhì)量以及空氣阻力可忽略不計,g取 ,求爆竹能上升的最大高度。練習31在光滑水平面上,兩球沿球心連線以相等速率相向而行,并發(fā)生碰撞,下列現(xiàn)象可能的是( )A若兩球質(zhì)量相同,碰后以某一相等速率互相分開B若兩球質(zhì)量相同,碰后以某一相等速率同向而行C若兩球質(zhì)量不同,碰后以某一相等

10、速率互相分開D若兩球質(zhì)量不同,碰后以某一相等速率同向而行2如圖所示,用細線掛一質(zhì)量為M的木塊,有一質(zhì)量為m的子彈自左向右水平射穿此木塊,穿透前后子彈的速度分別為 和v(設子彈穿過木塊的時間和空氣阻力不計),木塊的速度大小為( )A B C D 3載人氣球原靜止于高h的空中,氣球質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m。若人要沿繩梯著地,則繩梯長至少是( )A(m M)h/M Bmh/M CMh/m Dh4質(zhì)量為2kg的小車以2m/s的速度沿光滑的水平面向右運動,若將質(zhì)量為2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小車,則砂袋與小車一起運動的速度的大小和方向是( )A2.6m/s,向右 B2.6m/s,向左 C0.5m

11、/s,向左 D0.8m/s,向右5在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺,擺球的質(zhì)量為 ,小車(和單擺)以恒定的速度V沿光滑水平地面運動,與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞的時間極短。在此碰撞過程中,下列哪個或哪些說法是可能發(fā)生的( )A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別變?yōu)?、 、 ,滿足 B擺球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)?和 ,滿足 C擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)関,滿足MV(M m)vD小車和擺球的速度都變?yōu)?,木塊的速度變?yōu)?,滿足 6車廂停在光滑的水平軌道上,車廂后面的人對前壁發(fā)射一顆子彈。設子彈質(zhì)量為m,出口速度v,車廂和人的質(zhì)量為M,則子彈陷入前車壁后,車廂

12、的速度為( )Amv/M,向前 Bmv/M,向后Cmv/(m M),向前 D07向空中發(fā)射一物體,不計空氣阻力。當此物體的速度恰好沿水平方向時,物體炸裂成a、b兩塊,若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向,則( )Ab的速度方向一定與原速度方向相反B從炸裂到落地的這段時間里,a飛行的水平距離一定比b的大Ca、b一定同時到達水平地面D在炸裂過程中,a、b受到的爆炸力的沖量大小一定相等8兩質(zhì)量均為M的冰船A、B靜止在光滑冰面上,軸線在一條直線上,船頭相對,質(zhì)量為m的小球從A船跳入B船,又馬上跳回,A、B兩船最后的速度之比是_。答案 【例1】解析:系統(tǒng)水平方向動量守恒,全過程機械能也守恒。在小球上

13、升過程中,由水平方向系統(tǒng)動量守恒得: 由系統(tǒng)機械能守恒得: 解得 全過程系統(tǒng)水平動量守恒,機械能守恒,得 點評:本題和上面分析的彈性碰撞基本相同,唯一的不同點僅在于重力勢能代替了彈性勢能?!纠?】 解析:子彈和木塊最后共同運動,相當于完全非彈性碰撞。從動量的角度看,子彈射入木塊過程中系統(tǒng)動量守恒:從能量的角度看,該過程系統(tǒng)損失的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設平均阻力大小為f,設子彈、木塊的位移大小分別為s1、s2,如圖所示,顯然有s1-s2=d對子彈用動能定理: 對木塊用動能定理: 、相減得: 點評:這個式子的物理意義是:fd恰好等于系統(tǒng)動能的損失;根據(jù)能量守恒定律,系統(tǒng)動能的損失應該等于系統(tǒng)內(nèi)

14、能的增加;可見 ,即兩物體由于相對運動而摩擦產(chǎn)生的熱(機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),等于摩擦力大小與兩物體相對滑動的路程的乘積(由于摩擦力是耗散力,摩擦生熱跟路徑有關,所以這里應該用路程,而不是用位移)。 若 ,則s2<<d。木塊的位移很小。但這種運動物體與靜止物體相互作用,最后共同運動的類型,全過程動能的損失量均可用公式: 當子彈速度很大時,可能射穿木塊,這時末狀態(tài)子彈和木塊的速度大小不再相等,但穿透過程中系統(tǒng)動量仍然守恒,系統(tǒng)動能損失仍然是EK= f d(這里的d為木塊的厚度),但由于末狀態(tài)子彈和木塊速度不相等,所以不能再用式計算EK的大小?!纠?】解析:先畫出示意圖。人、船系統(tǒng)動量守恒

15、,總動量始終為零,所以人、船動量大小始終相等。從圖中可以看出,人、船的位移大小之和等于L。設人、船位移大小分別為l1、l2,則:mv1=Mv2,兩邊同乘時間t,ml1=Ml2,而l1 l2=L, 點評:應該注重到:此結論與人在船上行走的速度大小無關。不論是勻速行走還是變速行走,甚至往返行走,只要人最終到達船的左端,那么結論都是相同的。做這類題目,首先要畫好示意圖,要非凡注重兩個物體相對于地面的移動方向和兩個物體位移大小之間的關系。以上所列舉的人、船模型的前提是系統(tǒng)初動量為零。假如發(fā)生相互作用前系統(tǒng)就具有一定的動量,那就不能再用m1v1=m2v2這種形式列方程,而要利用(m1 m2)v0= m1

16、v1 m2v2列式?!纠?】解析:火箭噴出燃氣前后系統(tǒng)動量守恒。噴出燃氣后火箭剩余質(zhì)量變?yōu)镸-m,以v0方向為正方向, 【例6】分析:手雷在空中爆炸時所受合外力應是它受到的重力G=( m1 m2 )g,可見系統(tǒng)的動量并不守恒。但在爆炸瞬間,內(nèi)力遠大于外力時,外力可以不計,系統(tǒng)的動量近似守恒。設手雷原飛行方向為正方向,則整體初速度 ;m1=0.3kg的大塊速度為 m/s、m2=0.2kg的小塊速度為 ,方向不清,暫設為正方向。由動量守恒定律:m/s此結果表明,質(zhì)量為200克的部分以50m/s的速度向反方向運動,其中負號表示與所設正方向相反【例7】解析:雖然小球、細繩及圓環(huán)在運動過程中合外力不為零

17、(桿的支持力與兩圓環(huán)及小球的重力之和不相等)系統(tǒng)動量不守恒,但是系統(tǒng)在水平方向不受外力,因而水平動量守恒。設細繩與AB成角時小球的水平速度為v,圓環(huán)的水平速度為V,則由水平動量守恒有:MV=mv且在任意時刻或位置V與v均滿足這一關系,加之時間相同,公式中的V和v可分別用其水平位移替代,則上式可寫為:Md=m(L-Lcos)-d解得圓環(huán)移動的距離:d=mL(1-cos)/(M m)點評:以動量守恒定律等知識為依托,考查動量守恒條件的理解與靈活運用能力易出現(xiàn)的錯誤:(1)對動量守恒條件理解不深刻,對系統(tǒng)水平方向動量守恒感到懷疑,無法列出守恒方程.(2)找不出圓環(huán)與小球位移之和(L-Lcos)。【例

18、8】解析:(1)由A、B系統(tǒng)動量守恒定律得:Mv0-mv0=(M m)v 所以v= v0方向向右(2)A向左運動速度減為零時,到達最遠處,此時板車移動位移為s,速度為v,則由動量守恒定律得:Mv0-mv0=Mv 對板車應用動能定理得:-mgs= mv2- mv02 聯(lián)立解得:s= v02【例9】解析:這是一個由A、B、C三個物體組成的系統(tǒng),以這系統(tǒng)為研究對象,當C在A、B上滑動時,A、B、C三個物體間存在相互作用,但在水平方向不存在其他外力作用,因此系統(tǒng)的動量守恒。(1)當C滑上A后,由于有摩擦力作用,將帶動A和B一起運動,直至C滑上B后,A、B兩木塊分離,分離時木塊A的速度為 。最后C相對靜

19、止在B上,與B以共同速度 運動,由動量守恒定律有 (2)為計算 ,我們以B、C為系統(tǒng),C滑上B后與A分離,C、B系統(tǒng)水平方向動量守恒。C離開A時的速度為 ,B與A的速度同為 ,由動量守恒定律有 三、針對練習練習1參考答案1B砂子和小車組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律,在初狀態(tài),砂子落下前,砂子和車都以 向前運動;在末狀態(tài),砂子落下時具有與車相同的水平速度 ,車的速度為v,由 得 ,車速不變。此題易錯選C,認為總質(zhì)量減小,車速增大。這種想法錯在研究對象的選取,應保持初末狀態(tài)研究對象是同系統(tǒng),質(zhì)量不變。2A、C、D人和船組成的系統(tǒng)動量守恒,總動量為0,不管人如何走動,在任意時刻兩者的動量大小相等

20、,方向相反。若人停止運動而船也停止運動,選A、C、D。B項錯在兩者速度大小一定相等,人和船的質(zhì)量不一定相等。3A、B、D A、B組成的系統(tǒng)在水平不受外力,動量守恒,從兩物落地點到桌邊的距離 ,兩物體落地時間相等, 與x成正比, ,即A、B離開彈簧的速度比。由 ,可知 ,未離開彈簧時,A、B受到的彈力相同,作用時間相同,沖量I=F·t也相同,C錯。未離開彈簧時,F(xiàn)相同,m不同,加速度 ,與質(zhì)量成反比, 。4 提示:在發(fā)炮瞬間,炮車與炮彈組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒, 發(fā)炮后,炮車受地面阻力作用而做勻減速運動,利用運動學公式,其中 , 50 甲提示:甲、乙和籃球組成的系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)

21、題設條件,可知甲與籃球的初動量與乙的初動量大小相等,方向相反,總動量為零。由動量守恒定律得,系統(tǒng)末動量也為零。因乙速度恰好為零,甲和球一起速度為零。6解:爆竹爆炸瞬間,木塊獲得的瞬時速度v可由牛頓第二定律和運動學公式求得, , 爆竹爆炸過程中,爆竹木塊系統(tǒng)動量守恒 練習3參考答案1A、D A為彈性碰撞模型,即有mv-mv=mv-mv,等式兩側分別為始末狀態(tài)系統(tǒng)動量和。B如用數(shù)學表達式表示,則違反了動量守恒定律。對于C,令兩球的質(zhì)量分別是M和m,且M>m,碰前兩球速率相同,合動量方向與大球的動量方向相同,碰后兩球速率相等但方向相反,合動量方向仍與質(zhì)量大者方向相同,由動量守恒定律可知,碰撞前

22、后合動量不變(包括大小和方向);而C項,碰后合動量反向,C項錯。D答案的數(shù)學表達式為 ,v方向和質(zhì)量大的物體初速方向相同,此結論是動量守恒定律中“合二為一”類問題。物理模型為“完全非彈性碰撞”。2B 取向右為正方向,由動量守恒定律, , 3A 氣球和人組成系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,人相對地的速度是v,氣球相對地的速度是V,有mv-MV=0人相對地的位移是h,設氣球相對地的位移是x, 得 梯子總長度 4C取向右為正方向,由動量守恒定律。其中 , , , 得2×2-2×3=4v,v=-0.5m/s5B、C碰撞從發(fā)生到結束是在極短時間內(nèi)完成的,由于時間極短,擺球又是由擺線

23、連接的,它完全不受碰撞的影響,仍保持原來的速度大小和方向。A、D兩項違反上述分析,均不正確。6D 在車廂、人、子彈組成的系統(tǒng)中,合外力等于零,動量守恒。子彈與人的作用及子彈與車壁的作用,都是系統(tǒng)內(nèi)力,不能使系統(tǒng)總動量發(fā)生變化。發(fā)射子彈前系統(tǒng)總動量為零,子彈打入前車壁后,系統(tǒng)的總動量也為零,車廂的速度為零。7C、D根據(jù)題設物理過程,其動量守恒 設 為較在原一塊,則從這表達式可知,若 與 均為正向,那么 可能為正向也可能為負向,即 可能為正向(原方向),也可能為負向(反方向)。若 為反向,則 大于、等于、小于 的可能都有;若 為正向,因題設沒有 一定大于或等于 的條件,則 大于、等于、小于 的可能

24、也都有。A、B均不對。由于各自速度為水平方向,即平拋,所以不論速度大小如何,二者一定以 同時落地。炸裂過程 與 間的相互作用,從動量守恒角度看是內(nèi)力作用,其沖量定是等值反向。C、D正確。8 提示:根據(jù) , 東風一中2009屆高三第一輪復習“動量、能量”測試題滿分:120分 考試時間:100分鐘一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分.1.從同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎,掉在沙地上不易碎,這是因為玻璃杯落到水泥地上時( )A.受到的沖量大 B.動量變

25、化率大 C.動量改變量大 D.動量大2.物體在恒定的合力F作用下做直線運動,在時間t1內(nèi)速度由0增大到v,在時間t2內(nèi)速度由v增大到2v.F在t1做的功為W1,沖量為I1;在t2做的功為W2,沖量為I2.那么( )A. I1< I2 , W1= W2 B. I1< I2 ,W1< W2 C. I1=I2 , W1= W2 D. I1=I2 ,W1<W2 ABCBADC3.如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球從靜止開始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在D位置小球速度減小到零,小球下降階段下列說法中正確

26、的是( )A.在B位置小球動能最大B.在C位置小球動能最大C.從AC位置小球重力勢能的減少大于小球動能的增加D.從AD位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加P2P1xO4.如圖所示,質(zhì)量相同的A、B兩質(zhì)點從同一點O分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向拋出,A在豎直平面內(nèi)運動,落地點為P1 ,B沿光滑斜面運動,落地點為P2 .P1和P2在同一水平面上,不計空氣阻力,則下面說法中正確的是( )A. A、B的運動時間相同 B.A、B沿x軸方向的位移相同C.A、B落地時的動量相同 D.A、B落地時的動能相同5.汽車保持額定功率在水平路面上勻速行駛,汽車受到的阻力大小恒定,則下列說法正確的是( )

27、A.若汽車的速度突然增大,汽車將做一段時間的加速度增大的減速運動B.若汽車的速度突然增大,汽車將做一段時間的加速度減小的減速運動C.若汽車的速度突然減小,汽車將做一段時間的加速度增大的加速運動D.若汽車的速度突然減小,汽車將做一段時間的勻加速運動6.物體在地面附近以2 m/s2的加速度勻減速豎直上升,則在上升過程中,物體的機械能的變化是( )A.不變 B.減小 C.增大 D.無法判斷7.如圖所示,材料不同,但是質(zhì)量相等的A、B兩個球,原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動,A球的速度是6m/s,B球的速度是-2m/s,不久A、B兩球發(fā)生了對心碰撞.對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值

28、,某實驗小組的同學們做了很多種猜測,下面的哪一種猜測結果一定無法實現(xiàn)( )vAvB正方向A.vA/= -2m/s,vB/=6m/s B.vA/=2m/s,vB/=2m/sC.vA/=1m/s,vB/=3m/s D.vA/= -3m/s,vB/=7m/s8.如圖所示,光滑水平面上停著一輛小車,小車的固定支架左端用不計質(zhì)量的細線系一個小鐵球開始將小鐵球提起到圖示位置,然后無初速釋放在小鐵球來回擺動的過程中,下列說法中正確的是( )A.小車和小球系統(tǒng)動量守恒B.小球向右擺動過程小車一直向左加速運動C.小球擺到右方最高點時刻,由于慣性,小車仍在向左運動D.小球擺到最低點時,小車的速度最大ABdAdB9

29、.如圖所示,木塊靜止在光滑水平面上,子彈A、B從木塊兩側同時水平射入木塊,最終都停在木塊中,這一過程中木塊始終保持靜止.現(xiàn)知道子彈A射入的深度dA大于子彈B射入的深度dB.若用tA、tB表示它們在木塊中運動的時間,用EkA、EkB表示它們的初動能,用vA、vB表示它們的初速度大小,用mA、mB表示它們的質(zhì)量,則可判斷( )A. tA>tB B. EkA>EkBC. vA>vB D. mA >mB 10.如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接,并靜止在光滑的水平面上.現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s,以此刻為計時起點,兩物塊的速度隨時間

30、變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖象信息可得( )A.在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1m/s,且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B.從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長C.兩物體的質(zhì)量之比為m1:m2=1:2v/ms-1乙Bt/s1OA23-1t1t2t3t4D.在t2時刻A和B的動能之比為Ek1: Ek2=1:8BAv甲三、計算題:本題6小題,共66分.解答寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.11、(13)(12分)質(zhì)量為M的火箭以速度v0飛行在太空中,現(xiàn)在突然向后噴出一份質(zhì)量為m的氣體,噴出的氣體相對于火箭的速度是v,噴氣

31、后火箭的速度是多少?11、(14).(15分)如圖所示,A B C是光滑軌道,其中BC部分是半徑為R的豎直放置的半圓一質(zhì)量為M的小木塊放在軌道水平部分,木塊被水平飛來的質(zhì)量為m的子彈射中,并滯留在木塊中若被擊中的木塊沿軌道能滑到最高點C,已知木塊對C點的壓力大小為(M+m)g,求:子彈射入木塊前瞬間速度的大小11、(15)(18分)如圖所示,在足夠長的光滑水平軌道上靜止三個小木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B與C用一個輕彈簧固定連接,開始時整個裝置處于靜止狀態(tài);A和B之間有少許塑膠炸藥,A的左邊有一個彈性擋板(小木塊和彈性擋板碰撞過程沒有能量損失)?,F(xiàn)在

32、引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=9J轉(zhuǎn)化為A和B沿軌道方向的動能,A和B分開后,A恰好在BC之間的彈簧第一次恢復到原長時追上B,并且在碰撞后和B粘到一起。求:(1)在A追上B之前彈簧彈性勢能的最大值;(2)A與B相碰以后彈簧彈性勢能的最大值。v1水流13(10分)如圖所示,質(zhì)量為3.0kg的小車在光滑水平軌道上以2.0m/s速度向右運動一股水流以2.4m/s的水平速度自右向左射向小車后壁,已知水流流量為m3/s,射到車壁的水全部流入車廂內(nèi)那么,經(jīng)多長時間可使小車開始反向運動?(水的密度為kg/m3)mRhLM14.(10分)如圖所示,在小車的一端高h的支架上固定著一個半徑為R的1/4圓

33、弧光滑導軌,一質(zhì)量為m =0.2kg的物體從圓弧的頂端無摩擦地滑下,離開圓弧后剛好從車的另一端擦過落到水平地面,車的質(zhì)量M=2kg,車身長L=0.22m,車與水平地面間摩擦不計,圖中h =0.20m,重力加速度g=10m/s2,求R.15.(10分)如圖所示,光滑軌道的DP段為水平直軌道,PQ段為半徑是R的豎直半圓軌道,半圓軌道的下端與水平軌道的右端相切于P點.一輕質(zhì)彈簧兩端分別固定質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的小球B,質(zhì)量為m的小球C靠在B球的右側.現(xiàn)用外力作用在A和C上,彈簧被壓縮(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),這時三個小球均靜止于距離P端足夠遠的水平軌道上.若撤去外力,C球恰好可運動到軌道的最高

34、點Q.已知重力加速度為g,求撤去外力前的瞬間,彈簧的彈性勢能E是多大?ABCPQORDCAhB16.(12分)如圖所示,A、B兩物體與一輕質(zhì)彈簧相連,靜止在地面上.有一個小物體C從距A物體h高度處由靜止釋放,當下落至與A相碰后立即粘在一起向下運動,以后不再分開,當A和C運動到最高點時,物體B對地面恰好無壓力.設A、B、C三物體的質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,不計空氣阻力,且彈簧始終處于彈性限度內(nèi).若彈簧的彈性勢能由勁度系數(shù)和形變量決定,求C物體下落時的高度h.17.(12分)質(zhì)量為M=3kg的平板車放在光滑的水平面上,在平板車的最左端有一小物塊(可視為質(zhì)點),物塊的質(zhì)量為m=1kg,小車左端

35、上方如圖所示固定著一障礙物A,初始時,平板車與物塊一起以水平速度v0=2m/s向左運動,當物塊運動到障礙物A處時與A發(fā)生無機械能損失的碰撞,而小車繼續(xù)向左運動,取重力加速度g=10m/s2.設平板車足夠長,求物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊與平板車所能獲得的共同速度;設平板車足夠長,物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右運動對地所能達到的最大距離是s=0.4m,求物塊與A第一次碰撞后到第二次碰撞前相對小車滑動的距離.AmMFL18.(12分)如圖所示,質(zhì)量為M=4kg的木板長L=1.4m,靜止在光滑的水平地面上,其上端右側靜置一個質(zhì)量為m=1kg的小滑塊,小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為=0.4.今用一

36、水平力F=28N向右拉木板,要使小滑塊從木板上掉下來,求此力至少作用多長時間?(重力加速度g取10m/s2)東風一中2009屆高三第一輪復習“動量、能量”測試題參 考 答 案1.B.解析:從同一高度落下的玻璃杯與地接觸前和最終速度相同,所以ACD錯.2.D.解析:設物體的質(zhì)量為m,由動量定理可知I1=p1=mv;I2=p2=mv.由動能定理可知W1=Ek1=;W2=Ek2=.3.BCD.解析:在C位置,小球的合外力為零,速度最大.從AC位置小球重力勢能的減少量等于小球動能的增加量加彈性勢能的增加量.從AD位置,小球的動能增量為零,所以小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加.4.D .解析:A

37、、B兩質(zhì)點機械能守恒,D正確;A平拋,B類平拋的加速度小,而加速度方向的位移卻大,所用時間長,所以AB錯;A、B落地時的速度方向不同,故C錯. 5.B.解析:若汽車的速度突然增大,則牽引力減小,阻力大于牽引力,汽車做減速運動,由于功率不變,速度減小牽引力又增大,則加速度減小.若汽車的速度突然減小,則牽引力增大,牽引力大于阻力,汽車做加速運動,由于功率不變,速度增大牽引力又減小,則加速度減小.6.C.解析:物體的加速度豎直向下且小于重力加速度,說明除重力外物體還受到向上的外力,這個外力對物體做正功,由功能關系可知物體的機械能必然增加.7.D.解析:A、B、C三個選項都滿足動量守恒和動能不能增加的

38、原則,所以是可能的.D選項碰撞前后動量雖然守恒,但動能增加了,所以不可能實現(xiàn).8.D.解析:因為小球在擺動的過程中,豎直方向上有加速度,所以系統(tǒng)所受合外力不為零,總動量不守恒,則A選項錯誤.但系統(tǒng)在水平方向不受外力,系統(tǒng)在水平方向動量守恒,則選項B、C錯誤.小球在擺動到最低點之前,細線對車做正功,小車速度增大,小球通過到最低點之后,細線對車做負功,小車速度減小,所以小球擺到最低點時,小車的速度最大.9.BC.解析:子彈A、B射入木塊的過程中木塊始終保持靜止,則兩子彈和木板間的摩擦力必定大小相等,由動量守恒定律知兩子彈的初動量也大小相等,由動量定理可知,它們在木塊中運動的時間tA=tB.由動能定

39、理和子彈A射入的深度dA大于子彈B射入的深度dB可知EkA>EkB.由動能和動量的關系式可知mA <mB.動量大小相等,質(zhì)量大的速度必定小,則vA>vB.所以選項BC正確.10.CD.解析:由圖可知t1時刻彈簧處于壓縮狀態(tài),A、B具有共同速度,壓縮量最大; t3時刻彈簧處于伸長狀態(tài),A、B具有共同速度,伸長量最大. t2時刻彈簧處于自然長度,A、B速度大小之比為12,對系統(tǒng)由動量守恒得m1×3= m1×(-1)+ m2×2,即m1:m2=1:2,則t2時刻A和B的動能之比為1:8.11、(13)解:根據(jù)動量守恒定律: M v0 =(M-m)V -

40、m(v - V)所以: V= (M v0 +m v)/M11、(14).解:設子彈射入木塊瞬間速度為v,射入木塊后的速度為vB,到達C點 時的速度為vC。子彈射入木塊時,系統(tǒng)動量守恒,可得: 木塊(含子彈)在BC段運動,滿足機械能守恒條件,可得 木塊(含子彈)在C點做圓周運動,設軌道對木塊的彈力為T,木塊對軌道的壓力為T,可得: 又:T =T=(M+m)g 由、方程聯(lián)立解得:子彈射入木塊前瞬間的速度:11、(15)(1)塑膠炸藥爆炸瞬間取A和B為研究對象,假設爆炸后瞬間AB的速度大小分別為vA、vB,取向右為正方向由動量守恒:mAvA+mBmB=0爆炸產(chǎn)生的熱量由9J轉(zhuǎn)化為AB的動能: 帶入數(shù)

41、據(jù)解得:vA = vB = 3m/s由于A在炸藥爆炸后再次追上B的時候彈簧恰好第一次恢復到原長,則在A追上B之前彈簧已經(jīng)有一次被壓縮到最短,(即彈性勢能最大)爆炸后取BC和彈簧為研究系統(tǒng),當彈簧第一次被壓縮到最短時BC達到共速vBC,此時彈簧的彈性勢能最大,設為Ep1由動量守恒:mBvB=(mB+mC)vBC由能量定恒定定律:帶入數(shù)據(jù)得:EP1=3J(2)設BC之間的彈簧第一次恢復到原長時B、C的速度大小分別為vB1和vC1,則由動量守恒和能量守恒: mBvB=mBvB1+mCvC1帶入數(shù)據(jù)解得:vB1=1m/s vC1=2m/s (vB1=3m/s vC1=0m/s 不合題意,舍去。)A爆炸

42、后先向左勻速運動,與彈性擋板碰撞以后速度大小不變,反向彈回。當A追上B,發(fā)生碰撞瞬間達到共速vAB由動量守恒:mAvA+mBvB1=(mA+mB)vAB解得:vAB=1m/s當ABC三者達到共同速度vABC時,彈簧的彈性勢能最大為EP2由動量守恒:(mA+mB)vAB+mCvC1=(mA+mB+mC)vABC由能量守恒:帶入數(shù)據(jù)得:EP2=0.5J13.解:由題意知,小車質(zhì)量m=3.0kg ,速度v1=2.0m/s ;水流速度v2=2.4m/s,水流流量Q=m3/s,水的密度=kg/m3.設經(jīng)t時間,流人車內(nèi)的水的質(zhì)量為M,此時車開始反向運動,車和水流在水平方向沒有外力,動量守恒,所以有 mv

43、1- Mv2=0 (3分)又因為 M=V (2分)V=Qt (3分)由以上各式帶入數(shù)據(jù)解得 t=50s (2分)14.解:物體從圓弧的頂端無摩擦地滑到圓弧的底端過程中,水平方向沒有外力.設物體滑到圓弧的底端時車速度為v1,物體速度為v2 對物體與車,由動量及機械能守恒得0=Mv1-mv2 (2分)mgR=Mv+m v (2分)物體滑到圓弧底端后車向右做勻速直線運動,物體向左做平拋運動,所以有h=gt2 (2分)L=(v1+v2)t (2分)由以上各式帶入數(shù)據(jù)解得 R=0.055m (2分)15.解:對A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng),當彈簧第一次恢復原長時,設B、C共同速度大小為v0,A的速度大小為

44、vA,由動量守恒定律有: 2 mvA = (m+m) v0 (2分)即 vA = v0由系統(tǒng)能量守恒有: (2分)此后B、C分離,設C恰好運動至最高點Q的速度為v,由機械能守恒有: (2分)在最高點Q,由牛頓第二定律有: (2分)聯(lián)立 式解得:E =10mgR (2分)16.解:開始時A處于平衡狀態(tài),有kx=mg (1分)設當C下落h高度時的速度為v,則有: (1分)設C與A碰撞粘在一起時速度為v,根據(jù)動量守恒定律有:mv=2m v (2分)由題意可知A與C運動到最高點時,B對地面無壓力,即kx=mg (1分)可見:x=x (2分)所以最高點時彈性勢能與初始位置彈性勢能相等.根據(jù)機械能守恒定律

45、有: (3分)解得: (2分)17.解:以物塊和車為系統(tǒng),由動量守恒定律得: (2分) 代入已知數(shù)據(jù)解得,共同速度:v=1m/s (2分)設物塊受到的摩擦力為f,對物塊由動能定理得: (2分) 代入已知數(shù)據(jù)解得:f=5N (2分)物塊與A第二次碰撞前已與車保持相對靜止,對系統(tǒng)由能量守恒定律得: (2分)代入已知數(shù)據(jù)解得:s相對=1.2m (2分)18.解:以地面為參考系,整個過程中,小滑塊向右做初速為零的勻加速直線運動.撤去拉力F前,木板向右做初速為零的勻加速直線運動;撤去拉力F后,木板向右做勻減速直線運動.要使小滑塊從木板上掉下來,拉力F作用的最短時間對應的過程是:小滑塊滑到木板左端時恰好與

46、木板保持相對靜止(即與木板達到共同的速度).設拉力F作用的最短時間為t,撤去拉力前木板的位移為s0,小滑塊滑到木板左端并恰好與木板達到的共同速度為v.整個過程對系統(tǒng)由動量定理得: (3分)撤去拉力F前木板的位移為: (3分)整個過程對系統(tǒng)由功能關系得: (4分)聯(lián)立以上各式,代入已知數(shù)據(jù)求得:t=1s. (2分)20052006學年度下學期 高三物理同步測試動量和能量本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分,共150分,考試時間120分鐘.第I卷(選擇題 共40分)一、選擇題(本題共10小題;每小題4分,共40分。每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全

47、部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。)1如圖所示,物體A在水平傳送帶上隨傳送帶一起向右運動,則 ( )A摩擦力一定對A做正功B摩擦力一定對A做負功C摩擦力一定對A不做功D條件不足,不能確定2甲、乙兩物體質(zhì)量相等,并排靜止在光滑的水平面上,現(xiàn)用一水平外力F推動甲物體, 同時給乙一個與F同方向的瞬時沖量I,使兩物體開始運動,當兩物體重新相遇時,下列 說法正確的是 ( )A甲的動量為I B甲的動量為2IC所經(jīng)歷的時間為2I/FD所經(jīng)歷的時間為I/F3質(zhì)量為m的小球用長度為L的輕繩系住,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,運動過程中小球受 空氣阻力作用已知小球經(jīng)過最低點時輕繩受的拉力為7mg,經(jīng)過

48、半周小球恰好能通過 最高點,則此過程中小球克服空氣阻力做的功為 ( )AmgL/4BmgL/3CmgL/2DmgL 4在一種叫做“蹦極跳”的運動中,質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì) 柔軟的橡皮繩,從高處由靜止開始下落1.5L時達到最低點,若不計空氣阻力,則在彈性 繩從原長達最低點的過程中,以下說法正確的是 ( )A速度先減小后增大B加速度先減小后增大C動能增加了mgLD重力勢能減少了mgL5如圖所示,一輕彈簧左端固定在長木板M的左端,右端與小木塊m連接,且m、M及M 與地面間摩擦不計開始時,m和M均靜止,現(xiàn)同時對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,設兩物體開始運動以后的整個運

49、動過程中,彈簧形變不超過其彈性限度。對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng) ( )A由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)機械能守恒B當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時,m、M各自的動能最大C由于F1、F2大小不變,所以m、M各自一直做勻加速運動D由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)的動量始終為零6如圖所示,a、b是兩個帶有同種電荷的小球,用絕緣細線系于同一點。兩球靜止時它們 在同一水平線上,與豎直方向的夾角依次為、,且<。若同時剪斷細線,不計空ab 氣阻力,則下列說法中正確的是( )A a、b兩小球?qū)⑼瑫r落到同一水平地面上B落地過程中a小球水平飛行的距離比b小球小C落地過程中a、b小球受到的沖量大小相同D落地

50、瞬間a小球重力的瞬時功率大于b小球重力的瞬時功率7加拿大中微子觀察站揭示了中微子失蹤的原因,即觀察到的中微子數(shù)目比理論值少,是 因為中微子在運動的過程中,轉(zhuǎn)化成了一個子和一個子,對上述轉(zhuǎn)化有以下說法, 其中正確的是 ( )A該研究過程中牛頓第二定律和動量守恒定律都能使用B該研究過程中牛頓第二定律和動量守恒定律都不能再使用C若發(fā)現(xiàn)子和中微子的運動方向一致,則子的運動方向與中微子的運動方向也可 能一致D若發(fā)現(xiàn)子和中微子的運動方向相反,則子的運動方向與中微子的運動方向也可 能相反8在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺,擺球的質(zhì)量為m0,小車(和單擺)以恒定的速度v0沿光滑水平地面運動,與位于正對面的質(zhì)量為m

51、的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞的時間極短。在此碰撞過程中,下列哪個或哪些說法是可能發(fā)生的( )A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別變?yōu)関1、v2、v3,滿足(M+m0)v0=M v1+mv2+m0v3B擺球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2,滿足Mv0=M v1+mv2C擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)関,滿足Mv0=(M+m)vD小車和擺球的速度都變?yōu)関1,木塊的速度變?yōu)関2,滿足(M+m0)v0=(M+m0 )v1 +mv29如圖所示,A、B兩滑塊的質(zhì)量均為m,分別穿在光滑的足夠長的水平固定導桿上,兩導 桿平行,間距為d。用自然長度也為d的輕彈簧連接兩滑塊。開始時兩滑塊均處于靜止狀 態(tài),今給滑塊B一個向右的瞬時沖量I,則以后滑塊A的最大速度為( )ABC D10如圖所示,分別用兩個恒力F1和F2,先后兩次將質(zhì)量為m的物體從靜止開始沿著同一個粗糙的固定斜面由底端推到頂端。第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,兩次所用的時間相同。在這

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