3 动量守恒定律(二) 动量守恒定律 知识点题库

如图所示,物块A、C的质量均为m,B的质量为2m,都静止于光滑水平台面上,A、B间用一不可伸长的轻质短细线相连。初始时刻细线处于松弛状态,C位于A右侧足够远处。现突然给A一瞬时冲量,使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动,A与C相碰后,粘合在一起。求:

  1. (1) A与C刚粘合在一起时的速度为多大?

  2. (2) 若将A、B、C看成一个系统,则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能。

如图所示为水平传送装置,轴间距离AB长l=8.3m,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(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以 =300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2 . 求:

  1. (1) 在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离?
  2. (2) 木块在传达带上最多能被多少颗子弹击中?
  3. (3) 从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹、木块和传送带这一系统产生的总内能是多少?
如图所示,有A、B两质量为M=100kg的小车,在光滑水平面以相同的速率v0=2m/s在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m=50kg的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?

如图所示,一根质量不计长为1m的绳子,能承受的最大拉力为14N,其一端固定于天花板上,另一端系一质量为1kg的小球,整个装置处于静止状态,现对小球施加一冲量,若要将绳子拉断,作用在球上的水平冲量至少应为多少?(g取10m/s2

如图,在光滑水平面上有A、B两个小球,质量分别为mA=2m、mB=m,A、B之间用一轻弹簧相连.开始时A、B处于静止状态,弹簧处于原长.现给滑块C一个水平向右的初速度v,质量mC=3m,某时刻C与A发生弹性正碰,求:

( i)碰撞后瞬间A和C的速度大小与方向;

(ii)碰撞后弹簧所具有的最大弹性势能Epm

一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,求
  1. (1) 烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间.
  2. (2) 爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度.
如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,木块与墙间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌人其中,经过一段时间,木块第一次回到A 位置,弹簧在弹性限度内。求:

①木块第一次回到A位置时速度大小v;

②此过程中墙对弹簧冲量大小I。

“飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演,曾度引起质疑。为了研究该问题,以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内,对玻璃平均冲击力大小的是(   )

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A . 测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度 B . 测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间 C . 测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间 D . 测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度
如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为 的两物块 相连接,并静止在光滑的水平面上. 现使 瞬时获得水平向右的速度 ,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得(    )

A . 时刻两物块达到共同速度 ,且弹簧都是处于压缩状态 B . 时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C . 两物体的质量之比为 D . 时刻 的动能之比为
行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是(   )
A . 将司机的动能全部转换成汽车的动能 B . 减小了司机单位面积的受力大小 C . 减少了碰撞前后司机动量的变化量 D . 延长了司机的受力时间并减小了司机的受力面积
原长为2L的轻弹簧竖直放置在水平面上,将一质量为m的物块从距离弹簧上端1.25L的高度处由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧的长度为L。倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平桌面上,现将该弹簧放在斜面上,一端固定在斜面底端,另一端与质量为2m的物块A接触但不连接。用外力推动物块A至O点,此时弹簧长度为L,然后由静止释放物块A。某时刻,将质量为0.5m的物块B从斜面上距离O点为6L处静止释放,两物块在距离O点2L处发生弹性碰撞。重力加速度为g,两物块均可视为质点,弹簧均在弹性限度内,求:

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  1. (1) 碰前瞬间,A、B速度的大小;
  2. (2) 第一次碰撞后,B沿斜面上滑的最大距离。
如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为m=0.1kg和M=0.3kg,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧时的速度为6m/s,接着A球进入水平面相切,半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,P、Q为半圆形轨道竖直的直径, ,下列说法不正确的是(   )

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A . 弹簧弹开过程,弹力对A的冲量等于对B的冲量 B . A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2m/s C . A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为 D . 若半圆轨道半径改为0.9m,则A球也能到达Q点
如图所示,质量m0 = 1 kg的小车置于光滑的水平面上,车上固定着一根足够长的竖直轻杆,质量m = 1.5 kg的小球(视为质点)用长度L = 2 m的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并拉直轻绳使其水平,然后同时放开小车和小球,小球下落后与轻杆发生弹性碰撞,已知g = 10 m/s2 , 不计空气阻力:

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  1. (1) 求碰撞前瞬间小球和小车的速度大小v、v
  2. (2) 若碰撞的作用时间Δt = 0.01 s,求碰撞过程中轻杆对小球的平均冲击力的大小F。
体操运动员从同样高度翻滚落地时,总有一个屈膝的动作,其原因是(   )
A . 屈膝落地动量小,不易受伤 B . 屈膝落地动量改变小,不易受伤 C . 不屈膝落地动量改变大,容易受伤 D . 屈膝落地可以延长作用时间,从而减小腿部受力,不易受伤
如图所示,载人气球原来静止在空中,与地面距离为h,已知人的质量为m,气球的质量(不含人的质量)为M。若人要沿轻绳梯返回地面,则绳梯的长度至少为(   )

A . h B . C . D .
水平桌面上,一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于 时,速度的大小为 ,此时撤去F,物体继续滑行 的路程后停止运动,重力加速度大小为g,则(   )
A . F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍 B . 在此过程中F所做的功为 C . 物体与桌面间的动摩擦因数等于 D . 在此过中F的冲量大小等于
如俯视图 ,质量为2kg的小球 可视为质点 放在光滑水平面上,在界线MN的左方始终受到垂直于MN连线的水平恒力 的作用,在MN的右方除受 外还受到与 在同一条直线上的水平恒力 的作用。小球从A点在 的作用下由静止开始向右运动,运动的 图像如图 所示。下列说法正确的是(   )

A . 的大小为2N B . 时,小球经过界线MN C . 大小的比值为2:3 D . 小球向右运动的过程中, 的冲量不相同
如图所示,间距为的两根平行光滑金属导轨左端通过导线与匝金属线圈( , 图中未画出)连接,右端接一个电容为的电容器,导轨全部固定,其中M、N两处用小段绝缘光滑材料制成,并与两侧金属导轨平滑连接。金属线圈内存在面积为圆形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小的变化规律为: , 其中。整个平行导轨区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。现将长度比导轨间距略大、质量、电阻为的导体棒置于左侧导轨上,金属线圈内的磁场一开始变化,导体棒便开始运动并且在到达M、N处前做匀速运动,越过M、N处后进入右侧导轨区域,最终做较小速度的匀速运动。整个过程中导体棒始终与导轨垂直,不计其他一切电阻。

  1. (1) 求导体棒到达M、N处前做匀速运动的速度
  2. (2) 求导体棒在右侧导轨上的匀速运动速度大小及稳定时电容器的带电量q。
  3. (3) 若电容器的电场能计算式为 , 其中U为电容器两端的电压,求导体棒在右侧轨道上运动过程中的发热量Q(不计其他能量损失)。
如图所示,电阻均可忽略、固定的光滑金属导轨间距为d,导轨在M、N处平滑连接,MN右端导轨倾角θ,上端连接有一电动势为E、内阻不计的电源,斜面下段存在一宽度为l、磁感应强度为B、垂直斜面向上的匀强磁场区域,水平导轨左侧连接一电容为C的电容器,导轨上e与f点绝缘,在ef左侧存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现在闭合电键k1 , 断开电键k2 , 并将质量为m、电阻为R的导体棒ab从磁场上边缘由静止释放,在出磁场前已经开始匀速,在出磁场瞬间闭合电键k2 , 随后导体棒ab进入水平轨道并与质量为2m、电阻为R的静止导体棒cc′发生弹性碰撞,导体棒cc′初始与ef、MN的距离均为d。则:

  1. (1) 求导体棒ab匀速下滑的速度v;
  2. (2) 若已知下滑过程通过导体棒ab的电量为q,求导体棒ab从释放到导体棒cc′进入ef左侧磁场前ab棒上产生的焦耳热Q;
  3. (3) 若使导体棒ab与棒cc′碰后粘为一体,求棒整体进入ef左侧足够长导轨后最终电容器的带电量qC。
在水平面上,质量为m、速度大小为v的A滑块与质量为3m静止的B滑块发生正碰,A、B滑块和地面间的动摩擦因数均为 , 重力加速度为g,碰撞后滑块B在水平地面滑行的距离可能为(   )

A . B . C . D .
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