3-5動量碰撞練習(xí)題集

1、3-5動量碰撞練習(xí)題一選擇題（共5小題）1質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)過時間t，身體伸直并剛好離開地面，離開地面時速度為v在時間t內(nèi)（）A地面對他的平均作用力為mg B地面對他的平均作用力為C地面對他的平均作用力為m（g） D地面對他的平均作用力為m（g+）2在分析和研究生活中的現(xiàn)象時，我們常常將這些具體現(xiàn)象簡化成理想模型，這樣可以反映和突出事物的本質(zhì)例如人原地起跳時，先身體彎曲，略下蹲，再猛然蹬地，身體打開，同時獲得向上的初速度，雙腳離開地面我們可以將這一過程簡化成如下模型：如圖所示，將一個小球放在豎直放置的彈簧上，用手向下壓小球，將小球壓至某一位置后由靜止釋放，小球被彈簧彈起

2、，以某一初速度離開彈簧，不考慮空氣阻力從小球由靜止釋放到剛好離開彈簧的整個過程中，下列分析正確的是（）A小球的速度一直增大 B小球始終處于超重狀態(tài)C彈簧對小球彈力沖量的大小大于小球重力沖量的大小D地面支持力對彈簧做的功大于彈簧彈力對小球做的功3下列情況中系統(tǒng)動量守恒的是（）小車停在光滑水平面上，人在車上走動時，對人與車組成的系統(tǒng)子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng)子彈射入緊靠墻角的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng)氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時，繩子突然斷開后的一小段時間內(nèi)，對氣球與重物組成的系統(tǒng)A只有B和C和D和4如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為M的光滑弧形

3、槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量為m（m請預(yù)覽后下載！M）的小球從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是（） A在以后的運動全過程中，小球和槽的水平方向動量始終保持某一確定值不變B在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功C全過程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒，且水平方向動量守恒D小球被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，但小球不能回到槽高h處5如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量均為m的物塊A和B，B上固定一輕質(zhì)彈簧，B靜止，A以速度v0水平向右運動，從A與彈簧接觸至彈簧被壓縮到最短的過程中（）AA、B的動量變化量相同BA、B的動量變化率相同CA、B系統(tǒng)的總動能保持不變D

4、A、B系統(tǒng)的總動量保持不變二計算題（共2小題）6長為L、質(zhì)量為M的木塊在粗糙的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，有一質(zhì)量為m的子彈（可視為質(zhì)點）以水平速度v0擊中木塊并恰好未穿出設(shè)子彈射入木塊過程時間極短，子彈受到木塊的阻力恒定，木塊運動的最大距離為s，重力加速度為g，求：（i）木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；（ii）子彈受到的阻力大小f 7如圖所示，光滑水平面上質(zhì)量為m1的小球，以初速度v0沖向質(zhì)量為m2的靜止光滑圓弧面斜劈，圓弧小于90且足夠高求：（1）小球能上升的最大高度；（2）斜劈的最大速度請預(yù)覽后下載！請預(yù)覽后下載！3-5動量碰撞練習(xí)題參考答案與試題解析一選擇題（共5小題）1（2017湖北模擬）質(zhì)量

5、為m的運動員從下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)過時間t，身體伸直并剛好離開地面，離開地面時速度為v在時間t內(nèi)（）A地面對他的平均作用力為mgB地面對他的平均作用力為C地面對他的平均作用力為m（g）D地面對他的平均作用力為m（g+）【分析】已知初末速度，則由動量定理可求得地面對人的平均作用力【解答】解：人的速度原來為零，起跳后變化v，則由動量定理可得：mgt=mv=mv所以：=m（g+）；故D正確，ABC錯誤；故選：D【點評】在應(yīng)用動量定理時一定要注意沖量應(yīng)是所有力的沖量，不要把重力漏掉2（2017平谷區(qū)模擬）在分析和研究生活中的現(xiàn)象時，我們常常將這些具體現(xiàn)象簡化成理想模型，這樣可以反映和突出事物的本質(zhì)

6、例如人原地起跳時，先身體彎曲，略下蹲，再猛然蹬地，身體打開，同時獲得向上的初速度，雙腳離開地面我們可以將這一過程簡化成如下模型：如圖所示，將一個小球放在豎直放置的彈簧上，用手向下壓小球，將小球壓至某一位置后由靜止釋放，小球被彈簧彈起，以某一初速度離開彈簧，不考慮空氣阻力從小球由靜止釋放到剛好離開彈簧的整個過程中，下列分析正確的是（）請預(yù)覽后下載！A小球的速度一直增大B小球始終處于超重狀態(tài)C彈簧對小球彈力沖量的大小大于小球重力沖量的大小D地面支持力對彈簧做的功大于彈簧彈力對小球做的功【分析】小球上升過程，先做加速度不斷減小的加速運動，當(dāng)加速度減為零時，速度達到最大，之后做加速度不斷增大的減速運動

7、，直到小球離開彈簧為止結(jié)合動量定理分析重力的沖量與彈簧的彈力的沖量的大小關(guān)系；根據(jù)功的公式判斷做功的大小關(guān)系【解答】解：A、B、小球向上運動的過程中，開始時彈簧的彈力大于小球的重力，小球向上做加速運動；當(dāng)彈簧的彈力小于小球的重力后，小球向上做減速運動到小球離開彈簧可知小球在向上運動到離開彈簧的過程中小球先加速后減速，先超重，后失重故A錯誤，B錯誤；C、小球的初速度為0，而離開彈簧的末速度不為0，根據(jù)動量定理可知，外力的總沖量不為0，方向向上，所以彈簧對小球彈力沖量的大小大于小球重力沖量的大小故C正確；D、由題可知，彈簧對小球做正功；地面相對于彈簧的下端沒有位移，所以地面對彈簧做的功為0，所以地

8、面支持力對彈簧做的功小于彈簧彈力對小球做的功故D錯誤故選：C【點評】解答該題關(guān)鍵要將小球的運動分成向上的加速和減速過程，然后結(jié)合超重與失重的特點分析3（2017岳陽一模）下列情況中系統(tǒng)動量守恒的是（）小車停在光滑水平面上，人在車上走動時，對人與車組成的系統(tǒng)請預(yù)覽后下載！子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng)子彈射入緊靠墻角的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng)氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時，繩子突然斷開后的一小段時間內(nèi)，對氣球與重物組成的系統(tǒng)A只有B和C和D和【分析】判斷動量是否守恒的方法有兩種：第一種，從動量守恒的條件判定，動量守恒定律成立的條件是系統(tǒng)受到的合外力為零，故

9、分析系統(tǒng)受到的外力是關(guān)鍵第二種，從動量的定義，分析總動量是否變化來判定【解答】解：小車停在光滑水平面上，車上的人在車上走動時，對人與車組成的系統(tǒng)，受到的合外力為零，系統(tǒng)動量守恒故正確；子彈射入放在光滑水平面上的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受外力之和為零，系統(tǒng)動量守恒故正確；子彈射入緊靠墻角的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng)受墻角的作用力，系統(tǒng)所受外力之和不為零，系統(tǒng)動量不守恒故錯誤；氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時，繩子突然斷開后的一小段時間內(nèi)，對氣球與重物組成的系統(tǒng)，所受的合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故錯誤；綜上可知，B正確，ACD錯誤故選：B【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握動量守恒的

10、條件，抓住系統(tǒng)是否不受外力或所受的外力之和是否為零進行判斷4（2017吉林三模）如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量為m（mM）的小球從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是（）A在以后的運動全過程中，小球和槽的水平方向動量始終保持某一確定值不變B在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功請預(yù)覽后下載！C全過程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒，且水平方向動量守恒D小球被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，但小球不能回到槽高h處【分析】由動量守恒的條件可以判斷動量是否守恒；由功的定義可確定小球和槽的作用力是否做功；由小球

11、及槽的受力情況可知運動情況；由機械守恒及動量守恒可知小球能否回到最高點【解答】解：A、在以后的運動全過程中，當(dāng)小球與彈簧接觸后，小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力不為零，系統(tǒng)在水平方向動量不守恒，故A錯誤；B、下滑過程中，兩物體都有水平方向的位移，而相互作用力是垂直于球面的，故作用力方向和位移方向不垂直，故相互作用力均要做功，故B錯誤；C、全過程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)只有重力與彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，小球與彈簧接觸過程系統(tǒng)在水平方向所受合外力不為零，系統(tǒng)水平方向動量不守恒，故C錯誤；D、小球在槽上下滑過程系統(tǒng)水平方向不受力，系統(tǒng)水平方向動量守恒，球與槽分離時兩者動量大小相等，由于mM

12、，則小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被彈簧反彈后的速度大小等于球與槽分離時的速度大小，小球被反彈后向左運動，由于球的速度大于槽的速度，球?qū)⒆飞喜鄄⒁凵匣谡麄€過程中只有重力與彈力做功系統(tǒng)機械能守恒，由于球與槽組成的系統(tǒng)總動量水平向左，球滑上槽的最高點時系統(tǒng)速度相等水平向左系統(tǒng)總動能不為零，由機械能守恒定律可知，小球上升的最大高度小于h，小球不能回到槽高h處，故D正確；故選：D【點評】解答本題要明確動量守恒的條件，以及在兩球相互作用中同時滿足機械能守恒，應(yīng)結(jié)合兩點進行分析判斷5（2017青羊區(qū)校級模擬）如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量均為m的物塊A和B，B上固定一輕質(zhì)彈簧，B靜止，A以速度v

13、0水平向右運動，從A與彈簧接觸至彈簧被壓縮到最短的過程中（）請預(yù)覽后下載！AA、B的動量變化量相同BA、B的動量變化率相同CA、B系統(tǒng)的總動能保持不變DA、B系統(tǒng)的總動量保持不變【分析】兩物塊組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的總動量守恒，兩個物體所受的合外力大小相等、方向相反，應(yīng)用動量定理、動量守恒定律分析答題【解答】解：AD、兩物體相互作用過程中系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的總動量守恒，則A、B動量變化量大小相等、方向相反，所以動量變化量不同，故A錯誤，D正確；B、由動量定理Ft=P可知，動量的變化率等于物體所受的合外力，A、B兩物體所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，則動量的變化率不同，

14、故B錯誤；C、A、B系統(tǒng)的總機械能不變，彈性勢能在變化，則總動能在變化，故C錯誤；故選：D【點評】本題的關(guān)鍵要分析清楚物體運動過程，應(yīng)用動量定理與動量守恒定律進行分析要注意動量變化量、動量變化率都是矢量，只有大小和方向都相同時它們才相同二計算題（共2小題）6（2017漳州模擬）長為L、質(zhì)量為M的木塊在粗糙的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，有一質(zhì)量為m的子彈（可視為質(zhì)點）以水平速度v0擊中木塊并恰好未穿出設(shè)子彈射入木塊過程時間極短，子彈受到木塊的阻力恒定，木塊運動的最大距離為s，重力加速度為g，求：（i）木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；（ii）子彈受到的阻力大小f請預(yù)覽后下載！【分析】（1）子彈和木塊構(gòu)成一系

15、統(tǒng)，在水平方向上動量守恒列出等式，求出二者的共同速度，然后由動能定理求解動摩擦因數(shù)（2）子彈進入木塊的過程中，一部分負(fù)機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由功能關(guān)系即可求出子彈受到的摩擦力【解答】解：（i）子彈射入木塊過程極短時間內(nèi)，水平方向由動量守恒定律得：mv0=（m+M）v共當(dāng)子彈與木塊共速到最終停止的過程中，由功能關(guān)系得：解得：=（ii）子彈射入木塊過程極短時間內(nèi)，設(shè)產(chǎn)生的熱量為Q，由功能關(guān)系得：Q=又：Q=fL 解得：f=答：（i）木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)是；（ii）子彈受到的阻力大小f是【點評】動能定理的應(yīng)用不涉及運動過程的加速度、時間，一般比牛頓第二定律結(jié)合運動學(xué)公式解題要簡便在同一題中可以選擇

16、對不同研究對象運用動能定理去求解速度要能知道運動過程中能量的轉(zhuǎn)化，能用能量守恒定律的觀點解決問題7（2017春南陽期中）如圖所示，光滑水平面上質(zhì)量為m1的小球，以初速度v0沖向質(zhì)量為m2的靜止光滑圓弧面斜劈，圓弧小于90且足夠高求：（1）小球能上升的最大高度；（2）斜劈的最大速度請預(yù)覽后下載！【分析】（1）小球上升到最高點時，小球與斜劈的速度相同，小球與斜劈作用時水平方向動量守恒，根據(jù)水平方向動量守恒和機械能守恒列式即可求解小球能上升的最大高度；（2）小球在斜劈上運動的整個過程中，斜劈都在加速，所以小球離開斜劈時斜劈的速度最大，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律列式求斜劈的最大速度【解答】解：（1）以m1、m2組成的系統(tǒng)為研究對象，當(dāng)m1在m2上滑動時二者存在相互作用，但在水平方向上不受外力，因此系統(tǒng)在水平方向上動量守恒設(shè)m1滑到最高點位置時，二者的速度為v，取水平向右為正方向，由動量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v 得：v=對m1、m2組成的系統(tǒng)，由機械能守恒定律有：m1v02（m1+m2）v2=m1gh 解得：h=（2）設(shè)m1、m2分離時二者的速度分別為v1、v2，v2即為m2的最大速度，由動量守恒和機械能守恒有：