1、动量守恒定律复习测试题1.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()Av0vBv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)2.在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图1318为中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以 m/s的速度向前滑行若两冰壶质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为()A m/s B m/s|C m/s D m/s3.如图所示,
2、光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动两球质量关系为mB2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s,则()A左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1104如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原
3、曲面上升下列说法正确的是()(A弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为DB能达到的最大高度为h5.如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触现将摆球a向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()A第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同!D发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置6.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mAmC2m,mBm,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧
4、(弹簧与滑块不拴接)开始时A、B以共同速度v0运动,C静止某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同求B与C碰撞前B的速度.7.如图所示,光滑水平桌面上有长L2 m的挡板C,质量mC5 kg,在其正中央并排放着两个小滑块A和B,mA1 kg,mB3 kg,开始时三个物体都静止在A、B间放有少量塑胶炸药,爆炸后A以6 m/s速度水平向左运动,A、B中任意一块与挡板C碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A、B都与挡板C碰撞后,C的速度是多大;(2)A、C碰撞过程中损失的机械能8如图所示,在光滑水平面上有质量均为m的两辆小车A和B,
5、A车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为M的小物块C(可看做质点)B车上表面是一个光滑的圆弧槽,圆弧槽底端的切线与A的上表面相平现在A和C以共同速度v0冲向静止的B车,A、B碰后粘合在一起,之后物块C滑离A,恰好能到达B的圆弧槽的最高点已知M2m,v04 m/s,取g10 m/s2.求圆弧槽的半径R.动量守恒复习题答案1.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()Av0vBv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)【解析】小船和救生员组成的系统满足动量守恒:(Mm)
6、v0m(v)Mv解得vv0(v0v)故C项正确,A、B、D三项均错【答案】C2.在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图1318为中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以 m/s的速度向前滑行若两冰壶质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为()A m/s B m/sC m/s D m/s【解析】设冰壶质量为m,碰后中国队冰壶速度为vx,|由动量守恒定律得mv0mvmvx解得vx m/s,故选项A正确【答案】A3.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动
7、两球质量关系为mB2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s,则()A左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110【解析】由mB2mA,pApB知碰前vBvA若左为A球,设碰后二者速度分别为vA、vB由题意知pAmAvA2 kgm/spBmBvB10 kgm/s 由以上各式得,故正确选项为A.若右为A球,由于碰前动量都为6 kgm/s,即都向右运动,两球不可能相碰【答案】
8、A4如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升下列说法正确的是()(A弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为DB能达到的最大高度为h【解析】根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0,根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为vv0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm2mv2mgh,即A错,B正确;当弹簧再次恢复原长时,A与B将分开,B以v的速度沿斜
9、面上滑,根据机械能守恒定律可得mghmv2,B能达到的最大高度为h/4,即D错误【答案】B5.如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触现将摆球a向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()A第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等&B第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置【解析】弹性碰撞遵守能量守恒和动量守恒,设第一次碰撞前,a的速度为v,第一次碰撞后a的速度为v1、b的速度为v2,根据动量守恒,得mvmv13mv2根据能量守恒,得:mv2mv3mv联立
10、得:v1v,v2v,故A选项正确;第一次碰撞后瞬间,a的动量大小为mv,b的动量大小为mv,故B选项错误;由于第一次碰撞后瞬间的速度大小相等,根据机械能守恒可知,两球的最大摆角相等,C选项错误;由于摆长相同,两球的振动周期相等,所以第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置,D选项正确【答案】AD6.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mAmC2m,mBm,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)开始时A、B以共同速度v0运动,C静止某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同求B与C碰撞前B的速度【解析】设共同速度为
11、v,球A与B分开后,B的速度为vB,由动量守恒定律(mAmB)v0mAvmBvBmBvB(mBmC)v联立式,得B与C碰撞前B的速度vBv0.7.如图所示,光滑水平桌面上有长L2 m的挡板C,质量mC5 kg,在其正中央并排放着两个小滑块A和B,mA1 kg,mB3 kg,开始时三个物体都静止在A、B间放有少量塑胶炸药,爆炸后A以6 m/s速度水平向左运动,A、B中任意一块与挡板C碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A、B都与挡板C碰撞后,C的速度是多大;(2)A、C碰撞过程中损失的机械能【解析】(1)A、B、C系统动量守恒0(mAmBmC)vC , vC0.(2)炸药爆
12、炸时A、B系统动量守恒mAvAmBvB解得:vB2 m/sA、C碰撞前后系统动量守恒mAvA(mAmC)vv1 m/sEmAv(mAmC)v215 J.8如图所示,在光滑水平面上有质量均为m的两辆小车A和B,A车上表面光滑水平,其上表面左端有一质量为M的小物块C(可看做质点)B车上表面是一个光滑的圆弧槽,圆弧槽底端的切线与A的上表面相平现在A和C以共同速度v0冲向静止的B车,A、B碰后粘合在一起,之后物块C滑离A,恰好能到达B的圆弧槽的最高点已知M2m,v04 m/s,取g10 m/s2.求圆弧槽半径R.【解析】设A、B碰后的共同速度为v1,C到达最高点时A、B、C的共同速度为v2,A、B碰撞过程动量守恒:mv02mv1C冲上圆弧最高点过程系统动量守恒:Mv02mv1(M2m)v2机械能守恒:Mv2mv(M2m)vMgR联立以上三式解得:R代入数据得:R m