3 动量守恒定律(二) 动量守恒定律 知识点题库

如图,轻质细杆上端固定在O处的水平转轴上,下端连接一质量可忽略的力传感器P(可测出细杆所受拉力或压力大小)和质量m=1kg的小球,小球恰好没有触及水平轨道.轻杆可绕O处的转轴无摩擦在竖直面内转动,小球的轨道半径R=0.5m.在水平轨道左侧某处A固定一高度H=1.5m的光滑曲面,曲面底端与水平轨道平滑连接.质量与小球相同的物块从曲面顶端由静止释放,物块与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5,物块滑到B处时与小球发生弹性正碰,碰后小球连杆绕O点做圆周运动.重力加速度g=10m/s2

  1. (1) 若AB间的距离s=1m,求物块与小球碰后瞬间力传感器显示的力的大小.

  2. (2) 多次改变光滑曲面在水平轨道左侧的位置并固定,每次都使物块从曲面顶端由静止释放,若有两次小球通过最高点C时力传感器中显示力的大小都为6N,求这两次AB间的距离s1和s2

如图所示,质量为m的人立于平板车上,人与车的总质量为M,人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动.当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车向东的速度大小为 (   )

A . B . C . D . v1
如图所示,两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动,A带电荷量为﹣q,B带电荷量为+2q,下列说法正确的是(   )

A . 相碰前两球运动中动量不守恒 B . 相碰前两球的总动量随距离的减小而增大 C . 碰撞前后两球组成系统动量守恒 D . 两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量,因为碰前作用力为引力,碰后为斥力
如图所示,光滑的水平面上有一木板,在其左端放有一重物,右方有一竖直的墙,重物的质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ=0.2.使木板与重物以共同的速度v0=6m/s向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.已知木板足够长,重物始终在木板上,重力加速度为g=10m/s2 , 求木板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间.

与水平面倾斜成37°夹角的传送带以8m/s的恒定速率运动(皮带始终绷紧),将1kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带上端A处,经过2s小物块到达B端,已知物块与传送带间动摩擦因数为0.25,则在小物块从A运动到B的过程中,下列说法正确的是(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=l0m/s2)( )

A . 从A运动到B时小物块的速度为12m/s B . 传送带对小物块做功大小为28J C . 小物块与传送带间相互作用力的冲量大小相等 D . 因小物块和传送带之间的摩擦而产生的内能为12J
如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计,(b)图为物体A与小车B的v﹣t图象,由此可知(   )

A . 小车上表面长度 B . 物体A与小车B的质量之比 C . A与小车B上表面的动摩擦因数 D . 小车B获得的动能
一个体重为50kg的演员,走钢丝时不慎落下,当他落下5m时,安全带拉直,绳子和人的作用时间1s.则这条安全带给人的平均冲力为(g=10m/s2)(   )
A . 250 N B . 500 N C . 1000 N D . 1500 N
水力采煤就是利用从高压水枪中喷出来的强力水柱冲击煤层而使煤层碎裂.设所用水枪的直径为d,水速为v0 , 水的密度为ρ,水柱垂直地冲击到竖直煤壁上后沿竖直煤壁流下,求水柱施于煤层上的冲力大小.
几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则下列判断正确的是(   )

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A . 子弹在每个水球中的速度变化相同 B . 子弹在每个水球中运动的时间不同 C . 每个水球对子弹的冲量不同 D . 子弹在每个水球中的动能变化相同
平板车P的质量为M,可看做质点的小物块Q的质量为m,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q发生弹性碰撞,碰撞时间为t,速度发生交换。已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g。求:
  1. (1) 小物块到达最低点与Q碰撞的平均作用力F是多大?
  2. (2) 小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?
  3. (3) 平板车P的长度为多少?

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如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球叠放在一起,从高度为h处由静止释放,他们一起下落。不计空气阻力。

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  1. (1) 在下落过程中,两个小球之间是否存在相互作用力?请说明理由。
  2. (2) 已知h远大于两球半径,所有的碰撞都没有机械能损失,且碰撞前后小球都沿竖直方向运动。若碰撞后m2恰好速度为零,求:

    ①落地前瞬间,两个小球的速度大小v0

    ②两个小球的质童之比m1:m2

    ③小球m1上升的最大高度H。

几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球,则可以判定(   )

A . 由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同 B . 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等 C . 子弹穿过每个水球时速度变化量相同 D . 子弹穿过每个水球时动量的变化量相同
如图所示,某货场需将质量为m=20kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用光滑倾斜轨道MN、竖直面内圆弧形轨道NP,使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h=4m处无初速度滑下,两轨道相切于N点,倾斜轨道与水平面夹角为θ=60°,弧形轨道半径R=4m,末端切线水平。地面上紧靠轨道放着一块木板,质量为M=30kg,长度为L=10m,木板上表面与轨道末端P相切,若地面光滑,货物恰好未滑出木板,木板获得的最大速度为v=4m/s,不考虑货物与各轨道相接处能量损失、最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 货物到达倾斜轨道末端N点时所用的时间t;
  2. (2) 在圆弧轨道上NP滑动过程中,摩擦力对货物做的功Wf
  3. (3) 为避免木板在地面上滑行的距离过大,在地面上涂了防滑涂料,使木板与地面间的动摩擦因数μ0=0.2,判断货物是否会滑出木板。
质量为60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s,安全带自然长度为5m,g取10m/s2 , 则安全带所受的平均冲力的大小为(   )
A . 500N B . 1000N C . 600N D . 1100N
第24届冬奥会将于2022年在北京举行,冰壶是比赛项目之一。如图甲,蓝壶静止在大本营圆心O处,红壶推出后经过P点沿直线向蓝壶滑去,滑行一段距离后,队员在红壶前方开始。不断刷冰,直至两壶发生正碰为止。已知,红壶经过P点时速度v0=3.25m/s,P、O两点相距L=27m,大本营半径R=1.83m,从红壶进入刷冰区域后某时刻开始,两壶正碰前后的v-t图线如图乙所示。假设在未刷冰区域内两壶与冰面间的动摩擦因数恒定且相同,红壶进入刷冰区域内与冰面间的动摩擦因数变小且恒定,两壶质量相等且均视为质点。

  1. (1) 试计算说明碰后蓝壶是否会滑出大本营;
  2. (2) 求在刷冰区域内红壶滑行的距离s。
CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场,加速电压恒定;高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强偏转磁场。电子束从静止开始在M、N之间加速后以速度v水平射出并进入偏转磁场,速度方向改变60°角后打到靶环上的P点产生X射线,探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。靶环形状是以P点为圆心的圆面,P点距偏转磁场中心的水平距离为l。已知电子质量为m,电量为e,电子重力不计、始终在真空中运动。

 

  1. (1) 求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向;
  2. (2) 若撤去磁场,在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场,也可使电子偏转60°角后打在靶环上产生X射线。

    ①求偏转电场对电子的冲量大小;

    ②求靶环的最小半径;

    ③若②问中求得靶环的最小半径为R,且电子以初速度 进入M、N之间开始加速时,电子仍能打到靶环上,求 的最大值。

光滑水平面上一个质量为m的小球以速率2v竖直墙壁相碰,碰后小球以速率v弹回,碰撞时间为t,此过程中墙壁给小球的平均作用力大小是(  )
A . 0 B . C . D .
如图为丁俊晖正在准备击球,设丁俊晖在某一杆击球过程中,白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动,碰前白色球A的动量pA=5 kg·m/s,花色球B静止,碰后花色球B的动量变为p'B=4 kg·m/s,则两球质量mA与mB间的关系可能是 (  )

A . mB=mA B . mB= mA C . mB= mA D . mB=6mA
如图所示,在平台AD中间有一个光滑凹槽BC,滑板的水平上表面与平台AD等高,一物块(视为质点)以大小功的初速度滑上滑板,当滑板的右端到达凹槽右端C时,物块恰好到达滑板的右端,且此时物块与滑板的速度恰好相等。物块与滑板的质量分别为 , 物块与滑板以及平台CD间的动摩擦因数均为 , 取重力加速度大小。求:

  1. (1) 滑板的长度l;
  2. (2) 物块在平台CD上滑行的距离s。
如图,光滑水平面上有一矩形长木板A和静止的滑块C,滑块B置于A的最左端(滑块B、C均可视为质点)。若木板A和滑块B一起以v0=5m/s的速度向右运动,A与C发生时间极短的碰撞后粘在一起。已知:木板A与滑块B间的动摩擦因数μ=0.1,且mA=2kg,mB=1kg,mC=2kg,g取10m/s2 , 求:

  1. (1) 长木板A与滑块C碰后瞬间,滑块C的速度大小;
  2. (2) B最终与A相对静止时速度的大小;
  3. (3) 要使滑块B不从木板A上滑下,木板A至少多长。
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