动量守恒定律 知识点题库

如图示,滑板A放在水平面上,长度为L=2m , 滑块质量mA=1kgmB=0.99kgAB间粗糙,现有mC=0.01kg子弹以V0=200m/S速度向右击中B并留在其中,求

  1. (1) 子弹C击中B后瞬间,B速度多大?

  2. (2) 若滑块A与水平面固定,B被子弹击中后恰好滑到A右端静止,求滑块BA间动摩擦因数μ?

  3. (3) 若滑块A与水平面光滑,BA间动摩擦因数不变,试分析B能否离开啊,并求整个过程AB、C组成的系统损失的机械能.

如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2kg的滑块A , 在小车C的左端有一个质量为2kg的滑块B , 滑块AB均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25m处由静止下滑,与B弹性碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块AB与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10m/s2 . 求:

  1. (1) 滑块AB弹性碰撞后瞬间的共同速度的大小;

  2. (2) 小车C上表面的最短长度.

如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面,若车足够长,下列说法正确的是(   )

A . 木块的最终速度为 v0 B . 由于车表面粗糙,小车和木块所组成的系统动量不守恒 C . 车表面越粗糙,木块减少的动量越多 D . 车表面越粗糙,小车获得的动量越多
如图所示,木板右端BC段为 光滑圆弧且静止在光滑水平面上,木板AB段的上表面与圆弧的最低点相切,木板的左端A有一可视为质点的小铁块.现突然给铁块水平向右的初速度v0 , 铁块到达木板B位置时速度变为原初速度的一半,之后继续上滑并刚好能到达圆弧的最高点C.若木板质量为2m,铁块的质量为m,重力加速度为g.求:

  1. (1) 小铁块滑到B位置时木板的速度;

  2. (2) 小铁块到达C位置时两者的共同速度;

  3. (3) 光滑圆弧面的半径.

质量为M的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.左侧射手首先开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1 , 然后右侧射手开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2 , 如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等.当两颗子弹均相对于木块静止时,求两子弹射入的最大深度比 .(已知木块质量M和子弹质量m)

光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时a球静止,b球以一定速度运动直至绳被拉紧,然后两球一起运动,在此过程中两球的总动量(填“守恒”或“不守恒”);机械能(填“守恒”或“不守恒”)。
在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子( He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
  1. (1) 放射性原子核用 X表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程;
  2. (2) α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小;
  3. (3) 设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。
质量相等的AB两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A球的动量为pA=9kg•m/s,B球的动量为pB=3kg•m/s.当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后AB两球的动量可能值是(   )
A . B . C . D .
如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=1.0kg,mC=1.0kg.现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A、B,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求

  1. (1) 弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小?
  2. (2) 当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多少?
在物理学中,研究微观物理问题可以借鉴宏观的物理模型,可使问题变得更加形象生动。弹簧的弹力和弹性势能变化与分子间的作用力以及分子势能变化情况有相似之处,因此在学习分子力和分子势能的过程中,我们可以将两者类比,以便于理解。

  1. (1) 质量相等的两个小球用劲度系数为k,原长为l0的轻弹簧相连,并置于光滑水平面上。现给其中一个小球沿着弹簧轴线方向的初速度,整个系统将运动起来,已知在此后的运动过程中弹簧的弹性势能大小Ep与弹簧的长度l的关系如图甲所示。

    ①请说明曲线斜率的含义;

    ②已知弹簧最小长度为l1 , 求弹簧的最大长度l2为多大?

  2. (2) 研究分子势能是研究物体内能的重要内容。已知某物体中两个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图乙所示。

    ①由图中可知,两分子间距离为r0时,分子势能最小,请说出r=r0时两分子间相互作用力的大小,并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义;

    ②假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动,当两者相距为r1时,分子的加速度最大,此时两者之间的分子势能为Ep1 , 系统的动能与分子势能之和为E。请在如图乙所示的Ep—r曲线图像中的r轴上标出r1坐标的大致位置,并求出此时两分子之间的分子作用力大小。

如图,水平面上有质量mA=1kg的木板A,其上右端点放有质量mB=1kg的物块B(可视为质点)。A的左侧用长度l=3.6m的轻绳悬吊一质量为mC=0.5kg的小球C,C静止时恰好与A接触但无挤压且不触地,现将C沿A、B所在竖直平面向左拉起,当细线与竖直方向成θ=60°角时由静止释放,C运动到最低点时与A发生碰撞,碰后C立即静止,最后物块B没有从A上滑出,已知B与A间的动摩擦因数μ1=0.10,A与地面间的动摩擦因数μ2=0.15,取 ,不考虑C与A碰撞的时间,求:

  1. (1) 碰后瞬间A速度的大小;
  2. (2) 碰后木板A运动的时间。
假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空做匀速圆周运动,运动周期为T,如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A,以后的运动可能是(   )
A . 物体A与飞船运动周期都等于T B . 物体A的运动周期等于T,而飞船的运动周期小于T C . 物体A竖直下落,而飞船在原轨道上运动 D . 物体A和飞船的运动周期都大于T
长木板 放在光滑的水平地面上,在其上表面放一小物块 。以地面为参考系,给 以大小均为 、方向相反的初速度,最后 没有滑离 。设 的初速度方向为正方向, 图像可能正确的是(   )
A . B . C . D .
如图所示,在光滑水平面上有一固定的挡板,挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg,长L=4m的小车AB(其中O为小车的中点,OA部分粗糙,OB部分光滑),一质量为m=1kg的小物块(可视为质点)放在车的最左端。车和小物块一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度g=10m/s2。求:

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  1. (1) 小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;
  2. (2) 小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量;
  3. (3) 小物块最终停在小车上的位置距A端多远。
如图所示,一长木板B质量m=1.0kg,长L=9.2m,静止放置于光滑水平面上,其左端紧靠一半径R=5.5m的光滑圆弧轨道,但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为53°,其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=6.0m处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量m=1.0kg的滑块D。平台上方有一水平光滑固定滑轨,其上穿有一质量M=2.0kg的滑块C,滑块C与D通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量m=1.0kg的滑块A被无初速地轻放在沿顺时针转动的水平传送带左端。一段时间后A从传送带右侧水平飞出,下落高度H=3.2m后恰好能沿切线方向从P点滑入圆弧轨道。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B,带动B向右运动,B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动,滑上平台,与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体随后运动过程中一直没有离开水平面,且C没有滑离滑轨。若传送带长s=6.0m,转动速度大小恒为v0=6.0m/s,A与木板B间动摩擦因数为μ=0.5。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。 重力加速度g=

  1. (1) 求滑块A到达P点的速度大小vP
  2. (2) 求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件?
  3. (3) 若弹簧第一次恢复原长时,C的速度大小为2.0m/s。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?
如图,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球。求:

  1. (1) A、B两木块分离时,A、B、C的速度大小;
  2. (2) A、B两木块分离后,C球偏离竖直方向的最大偏角θ的余弦值cosθ;
  3. (3) 从“静止释放C球”至“A、B两木块分离后,C球首次偏离竖直方向的偏角最大”的过程中,木块B对A的冲量?
在冬奥会中,队长王冰玉最后一投,将质量为的冰壶推出,运动一段时间后以的速度正碰静止的瑞典队冰壶,两冰壶质量相等。

  1. (1) 若两球发生弹性碰撞,求碰后瑞典队冰壶的速度大小;
  2. (2) 若碰后中国队冰壶以的速度继续向前滑向大本营中心。求:碰后瑞典队冰壶的速度大小和碰撞过程中系统损失的机械能。
类比是研究问题的常用方法。

  1. (1) 情境1:如图甲所示,设质量为的小球以速度与静止在光滑水平面上质量为的小球发生对心碰撞,碰后两小球粘在一起共同运动。求两小球碰后的速度大小v;
  2. (2) 情境2:如图乙所示,设电容器充电后电压为 , 闭合开关K后对不带电的电容器放电,达到稳定状态后两者电压均为U;

    a.请类比(1)中求得的v的表达式,写出放电稳定后电压U与的关系式;

    b.在电容器充电过程中,电源做功把能量以电场能的形式储存在电容器中。图丙为电源给电容器充电过程中,两极板间电压u随极板所带电量q的变化规律。请根据图像写出电容器充电电压达到时储存的电场能E;并证明从闭合开关K到两电容器电压均为U的过程中,损失的电场能

  3. (3) 类比情境1和情境2过程中的“守恒量”及能量转化情况完成下表。

    情境1

    情境2

    动量守恒


    损失的电场能

    减少的机械能转化为内能

如图,质量为m1(未知)的物块甲静止在光滑凹型水平平台上的A点。质量m2=2kg的物块乙以初速度v0=6m/s向右运动,与物块甲发生弹性碰撞。碰后物块乙离开平台后,沿着C点的切线方向进入半径R=2m的圆弧轨道(直径BD竖直,B点为平台上的某点),CO与水平方向的夹角为37°;物块甲滑上质量M=3kg,长度L=0.4m,与平台等高的长木板,木板与平台相碰后瞬间静止。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5,其余摩擦不计,两物块均可视为质点,木板右端与P侧的距离为s,取g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8。

  1. (1) 物块乙运动到D点时对轨道的压力;
  2. (2) 物块甲的质量m1和碰撞后的速度v1
  3. (3) 物块甲滑上平台P时的动能Ek与s的关系。
某组合装置如图,一个水平圆盘以角速度(单位:)匀速转动,固定在圆盘上的小圆柱离圆心距离为 , 带动一个T形支架在水平方向左右往复运动。水平桌面上点的左侧光滑,右侧粗糙程度相同。小圆柱每次在最左端时,就在桌面的点和点轻放质量为的小物件P和Q,此时T形支架的右端恰好与P接触但不粘连。随后圆盘转半圈时物件P恰好运动到点,与物件瞬间粘合成整体。整体运动至点停下的瞬间,下一个整体位于的中点。答案可含。求:

  1. (1) 物件P从点开始运动的过程,T形支架对其做的功
  2. (2) 的距离
  3. (3) 的距离
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