内容正文:
动量守恒定律基础练习卷
一、单选题
1.沙壶球是一项休闲运动,又称“桌上冰壶”。如图,足够长的水平球桌上静止放置两壶球a和b,现推出壶球a,使发生正碰。已知壶球a碰前瞬间的动量为,碰后瞬间的动量为。则碰后瞬间壶球的动量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】发生正碰,遵循动量守恒定律,有
解得
故选B。
2.如图所示,甲乙两人站在静止的小船上,忽略水对船的阻力,若要保持小船静止不动,以下做法可能的是( )
A.甲静止,乙在船上走动
B.乙静止,甲在船上走动
C.甲乙同时在船上相向运动
D.甲乙同时在船上同向运动
【答案】C
【详解】A.甲静止,乙在船上走动,乙有速度,那么乙有动量,而甲和船的动量为0,系统总动量不为0,不符合动量守恒定律,小船会运动,故A错误;
B.乙静止,甲在船上走动,甲有速度,那么甲有动量,而乙和船的动量为0,系统总动量不为0,不符合动量守恒定律,小船会运动,故B错误;
C.甲乙同时在船上相向运动,若两人的动量大小相等、方向相反,那么系统总动量为0,小船可以保持静止不动,故C正确;
D.甲乙同时在船上同向运动,两人的动量方向相同,系统总动量不为0,不符合动量守恒定律,小船会运动,故D错误。
故选C。
3.光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车,轻绳一端系有小球另一端系于杆顶,车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置,释放小球,小球第一次向左摆动至最高点过程中( )
A.下摆过程,球车系统水平动量守恒
B.下摆过程,球车系统竖直动量守恒
C.上摆过程,球车系统水平动量守恒
D.上摆过程,球车系统竖直动量守恒
【答案】C
【详解】AB.小球下摆过程,轻绳对小车的弹力方向斜向右下方,由于挡板的限制,此时小车处于静止状态,小车所受外力的合力为0,小球做圆周运动,线速度逐渐增大,小球水平方向与竖直方向的合力均不为0,可知,此过程,小球和小车构成的系统水平方向与竖直方向的动量均不守恒,故AB错误;
CD.小球上摆过程,轻绳对小车的弹力方向斜向左下方,小车将脱离挡板向左运动,小车与小球构成的系统,水平方向所受外力的合力为0,竖直方向上所受外力的合力不为0,则小球和小车构成的系统水平方向动量守恒,竖直方向的动量不守恒,故C正确,D错误。
故选C。
4.短道速滑比赛中“接棒”运动员(称为“甲”)在前面滑行,“交棒”运动员(称为“乙”)从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程,如图所示。假设甲的质量小于乙的质量、交接棒过程中甲、乙速度方向均在同一直线上,忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程,下列说法中正确的是( )
A.乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力
B.甲的动量增加量大于乙的动量减少量
C.甲的速度增加量大于乙的速度减少量
D.甲、乙两运动员冲量之和不为零
【答案】C
【详解】AD.根据牛顿第三定律可知,乙对甲的作用力等于甲对乙的作用力,结合冲量的定义可知,甲、乙两运动员冲量等大反向,冲量之和为零,故AD错误;
BC.甲、乙组成的系统所受合外力为零,动量守恒,所以甲的动量增加量等于乙的动量减少量,又因动量变化量等于质量与速度变化量的乘积,且甲的质量小于乙的质量,所以甲的速度增加量大于乙的速度减少量,故B错误,C正确。
故选C。
5.水平面上质量分别为0.1kg和0.2kg的物体相向运动,过一段时间则要相碰,水平面光滑,则碰撞过程中这两个物体组成的系统( )
A.动量不守恒 B.动量不一定守恒
C.动量守恒 D.以上都有可能
【答案】C
【详解】系统在水平面上运动,所受重力与支持力在竖直方向上平衡;水平面光滑,系统在水平方向上不受外力,故系统所受合外力为零。根据动量守恒定律,当系统不受外力或合外力为零时,系统的总动量守恒。碰撞过程中,两物体之间的相互作用力为内力,不影响系统总动量。因此,无论碰撞是弹性还是非弹性,系统动量始终守恒。
故选C。
6.在滑冰场上,甲、乙两个穿着溜冰鞋的小孩原来静止不动,在相互推一下后分别向相反的方向运动,不计一切阻力。若分开时,甲的速度较大,则( )
A.甲的质量较大
B.分开时,甲的动能较大
C.推的过程,甲所受推力的冲量较大
D.推的过程,甲的动量变化量较小
【答案】B
【详解】A.由于不计一切阻力,则推的过程,甲、乙组成的系统动量守恒,则,由于,则,甲的质量较小,A错误;
B.根据动能,可知,则分开时,甲的动能较大,B正确;
CD.推的过程,甲、乙所受推力的冲量大小相等,甲、乙的动量变化量大小相等,C、D错误;
故选B。
7.在“天宫课堂”中,航天员们使用毛巾包好的乒乓球拍和水球进行了奇妙的“乒乓球”比赛。挥动球拍,击打漂浮在空中的水球,水球碰到球拍没有破裂,而是像乒乓球一样被弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程,下列描述正确的是( )
A.球拍和水球组成的系统动量守恒
B.球拍和水球组成的系统动量不守恒
C.球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量
D.球拍对水球的冲量小于水球对球拍的冲量
【答案】B
【详解】AB.球拍和水球组成的系统所受外力的合力不等于零,则球拍和水球组成的系统动量不守恒,故A错误,B正确;
CD.根据冲量的定义式有,根据牛顿第三定律可知,球拍对水球的作用力大小等于水球对球拍的作用力大小,则球拍对水球的冲量大小等于水球对球拍的冲量大小,故CD错误。
故选B。
8.关于动量守恒的条件,下面说法正确的是( )
A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B.只要系统所受合外力为0,系统动量就守恒
C.系统加速度为0,动量不一定守恒
D.只要系统所受合外力不为0,则系统在任何方向上动量都不可能守恒
【答案】B
【详解】AB.动量守恒的条件是系统所受合外力为零,与系统内有无摩擦力无关,故A错误,B正确;
C.系统加速度为零时,根据牛顿第二定律可得系统所受合外力为零,所以此时系统动量守恒,故C错误;
D.系统合外力不为零时,在某方向上合外力可能为零,此时在该方向上系统动量守恒,故D错误。
故选B。
9.甲、乙两运动员在光滑水平冰面上进行滑冰训练。以速度运动的甲推一下静止在其正前方的乙,刚分开时,甲、乙的运动方向与的方向相同,且甲的速度为,则刚分开时,甲、乙的动量大小之比为( )
A.3:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3
【答案】C
【详解】根据,设甲的初始动量为,则刚分开时,甲的末动量为,甲的动量变化量大小为
根据动量守恒定律,甲、乙系统总动量守恒,乙与甲动量变化大小相等,乙的初动量为零,则刚分开时,乙的动量大小为,所以甲、乙的动量大小之比为1:2。
故选C。
10.如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为60kg,乙的质量为40kg,下列说法正确的是( )
A.甲的速率与乙的速率之比为1∶1
B.甲的动能与乙的动能之比为3∶2
C.甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为2∶3
D.互推过程甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为2∶3
【答案】D
【详解】AB.根据动量守恒可知甲的动量大小与乙的动量大小之比为1∶1,根据可知甲的速率与乙的速率之比为2∶3,根据可知甲的动能与乙的动能之比为2∶3,故AB错误;
C.根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用时间相同,可知甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1∶1,故C错误;
D.根据可知互推过程甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为2∶3,故D正确。
故选D。
二、多选题
11.甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲的质量大于乙的质量。如图所示,甲推乙后,两人向相反方向滑去。则甲推乙的过程( )
A.甲的动量变化量更小 B.甲的动能变化量更小
C.甲、乙的动量变化量大小相等 D.甲、乙的动能变化量大小相等
【答案】BC
【详解】AC.甲、乙两人构成的系统动量守恒,甲、乙末动量等大反向,且甲、乙初动量均为0,则甲、乙动量变化量大小相等,故选项A错误,选项C正确;
BD.由公式和题中甲的质量大于乙的质量条件可知,甲的动能小于乙的动能,则甲的动能变化量更小,故选项B正确,选项D错误。
故选BC。
12.在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧(不与小车连接),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将两小车及弹簧看作一个系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量方向向左
D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
【答案】ACD
【详解】A.两手同时放开A、B两小车后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,由于系统初动量为零,则系统总动量为零,故A正确;
B.先放开左手,此过程两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,但是两手都放开后,系统所受的合力为零,动量守恒,故B错误;
C.先放开左手,系统所受合外力的冲量方向向左,系统总动量方向向左,再放开右手后,系统动量守恒,总动量的方向向左,故C正确;
D.无论何时放手,两手放开后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,如果同时放手,系统总动量为零,如果不同时放手,系统总动量不为零,则系统的总动量不一定为零,故D正确。
故选ACD。
13.在光滑水平面上 A 、B 两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零,机械能守恒
B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手后,总动量向左
D.无论先放左手,还是先放右手,两手放开后,系统总动量都守恒,机械能也守恒
【答案】ACD
【详解】A.若两手同时放开A、B两车,系统所受合外力为零,系统动量守恒,由于系统初动量为零,则系统总动量为零,系统只有弹力做功,机械能守恒,故A正确;
B.两手放开后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故B错误;
C.先放开左手,后放开右手,放开右手时,总动量向左,且两手放开后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,所以总动量向左,故C正确;
D.无论先放左手,还是先放右手,两手放开后,系统所受合外力为零,系统总动量都守恒,都只有弹力做功,机械能也守恒,故D正确。
故选ACD。
14.如图所示,质量分别为3m、2m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,木块A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一细线,细线另一端系质量为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放,当C球运动到最低点时,测得木块B的速度大小为v0。已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.细线长
B.C球经过最低点的速度大小可能为4v0
C.C球经过最低点的速度大小可能为6v0
D.C球相对最低点上升的最大高度为
【答案】ABD
【详解】A.设小球由静止释放到第一次经过最低点的过程中,小球运动到最低点时的速度大小为vC,A、B的速度大小为v0;小球由静止释放在向下摆动的过程中,对A有拉力,使得A、B之间有弹力,A、B不会分离,当C运动到最低点时,A、B间弹力为零,A、B将要分离,A、B分离时速度相等,A、B、C系统水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,取水平向左为正方向,由系统水平方向动量守恒得
解得
由机械能守恒定律得
解得
故错误,A正确;
BC.从C第一次下落到最低点到C返回最低点,以向左为正,A与C整体水平方向动量守恒
由机械能守恒
得,方向向右;,方向向左。之后,C第三次下落至最低点时,将回到第一次下落至最低点的状态,进行往复转化;故B正确,C错误;
D.C球向左摆至最高点时,A、C共速,水平向左为正方向,由水平方向动量守恒得
由机械能守恒定律得
解得,故D正确。
故选ABD。
15.如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,系统水平方向动量不守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统水平方向动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反
【答案】BD
【详解】以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒,由于初始状态小车与小球均静止,所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反,故AC错误,BD正确。
故选BD。
三、解答题
16.质量为5g的子弹以300m/s的速度水平射向被悬挂着质量为500g的木块,设子弹穿过木块后的速度为100m/s,重力加速度取10m/s2,则:
(1)求子弹穿过木块后的瞬间,木块获得的速度大小;
(2)若子弹射穿木块的时间,求子弹对木块的平均冲击力大小;
(3)求木块上升的最大高度(不高于悬点)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设子弹穿过木块后的瞬间子弹的速度大小为,木块的速度大小为,子弹穿过木块过程中,对于子弹与木块组成的系统由动量守恒定律得
求得
(2)子弹穿过木块过程中,对木块由动量定理得
求得
(3)子弹射穿木块后,木块上升到最高点过程中,由机械能守恒定律得
求得
17.如图所示,一个小孩在冰面上进行“滑车”练习,开始小孩站在A车前端与车以共同速度向右做匀速直线运动,在A车正前方有一辆静止的B车,为了避免两车相撞,在A车接近B车时,小孩迅速从A车跳上B车,又立即从B车跳回A车,此时A、B两车恰好不相撞。已知小孩的质量,A车和B车质量均为,若小孩跳离A车与跳离B车时对地速度的大小相等、方向相反,求:
(1)小孩跳回A车后,他和A车的共同速度大小;
(2)小孩跳离A车和B车时对地速度的大小;
(3)小孩跳离A车的过程中对A车冲量的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)因为、恰好不相撞,则最后具有相同的速度。在人跳的过程中,把人、车、车看成一个系统,该系统所受合外力为零,动量守恒,由动量守恒定律得
代入数据解得
(2)依题意,设该同学跳离车和车时对地的速度大小分别为,则人、车根据动量守恒定律有
解得
(3)根据动量守恒定理,小孩跳离A车的过程有
解得小孩跳离车时,车的速度大小为
根据动量定理,对车的冲量大小等于车动量的变化量大小,即
18.我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上摘金夺银,为祖国赢得荣誉。如图所示,在某次3000m接力赛练习中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙的速度大小为12m/s,甲的速度大小为10m/s,此时乙沿水平方向猛推甲一把,使甲以13m/s的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,已知甲、乙运动员的质量均为60kg,乙推甲的时间为0.8s,在乙推甲的过程中,求:
(1)乙对甲的平均作用力大小;
(2)乙推甲后瞬间乙的速度。
【答案】(1);(2),方向与甲运动员初始运动方向相同
【详解】(1)取甲运动员初始运动方向为正方向,乙推甲的过程中,对运动员甲,由动量定理有
解得
(2)取甲运动员初始运动方向为正方向,乙推甲的过程中,两者所组成的系统动量守恒,有
解得
方向与甲运动员初始运动方向相同
19.如图所示,质量均为m的物块A、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,整个系统处于静止状态。现给球C一个水平向右的初速度,初速度大小为,式中g为重力加速度,不计空气阻力。求:
(1)球C向右摆动过程中,当A、B、C速度相同时,求C球上升的高度h;
(2)求B与A分开后B的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)球C向右摆动过程中,当A、B、C速度相同时,设三者具有共同速度,根据动量守恒定律,得
解得
根据系统机械能守恒定律,得
代入数据,解得
(2)球C再次摆动到最低点后,细绳对轻杆的拉力有水平向左方向的分力,A做减速运动,A、B分开。则球C在最低点时,设A、B具有共同速度,球C的速度为,根据动量守恒定律,得
根据系统机械能守恒定律得
解得
之后B与A分开,B做匀速运动,速度大小为。
20.如图所示,质量的滑块a套在足够长的水平光滑固定直杆上,其下方通过的轻绳连接质量的小球b,直杆距水平地面的高度,取重力加速度大小,不计空气阻力,滑块与小球均看作质点,现将轻绳水平拉直,由静止释放小球,当小球第一次运动至滑块正下方时,
(1)求小球的速度大小v;
(2)求轻绳的拉力大小F;
(3)求滑块运动的路程s;
(4)若轻绳突然断裂,求小球落地瞬间与滑块的距离d。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由机械能守恒定律得
滑块与小球在水平方向上动量守恒有
解得,
(2)由题意有
解得
(3)小球第一次运动至滑块正下方时,由题意有,
解得
(4)轻绳断裂后,小球做平抛运动,在竖直方向上有
在水平方向上有
滑块做匀速直线运动,有
所以
联立解得
答案第10页,共12页
2
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动量守恒定律基础练习卷
一、单选题
1.沙壶球是一项休闲运动,又称“桌上冰壶”。如图,足够长的水平球桌上静止放置两壶球a和b,现推出壶球a,使发生正碰。已知壶球a碰前瞬间的动量为,碰后瞬间的动量为。则碰后瞬间壶球的动量为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,甲乙两人站在静止的小船上,忽略水对船的阻力,若要保持小船静止不动,以下做法可能的是( )
A.甲静止,乙在船上走动
B.乙静止,甲在船上走动
C.甲乙同时在船上相向运动
D.甲乙同时在船上同向运动
3.光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车,轻绳一端系有小球另一端系于杆顶,车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置,释放小球,小球第一次向左摆动至最高点过程中( )
A.下摆过程,球车系统水平动量守恒
B.下摆过程,球车系统竖直动量守恒
C.上摆过程,球车系统水平动量守恒
D.上摆过程,球车系统竖直动量守恒
4.短道速滑比赛中“接棒”运动员(称为“甲”)在前面滑行,“交棒”运动员(称为“乙”)从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程,如图所示。假设甲的质量小于乙的质量、交接棒过程中甲、乙速度方向均在同一直线上,忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程,下列说法中正确的是( )
A.乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力
B.甲的动量增加量大于乙的动量减少量
C.甲的速度增加量大于乙的速度减少量
D.甲、乙两运动员冲量之和不为零
5.水平面上质量分别为0.1kg和0.2kg的物体相向运动,过一段时间则要相碰,水平面光滑,则碰撞过程中这两个物体组成的系统( )
A.动量不守恒 B.动量不一定守恒
C.动量守恒 D.以上都有可能
6.在滑冰场上,甲、乙两个穿着溜冰鞋的小孩原来静止不动,在相互推一下后分别向相反的方向运动,不计一切阻力。若分开时,甲的速度较大,则( )
A.甲的质量较大
B.分开时,甲的动能较大
C.推的过程,甲所受推力的冲量较大
D.推的过程,甲的动量变化量较小
7.在“天宫课堂”中,航天员们使用毛巾包好的乒乓球拍和水球进行了奇妙的“乒乓球”比赛。挥动球拍,击打漂浮在空中的水球,水球碰到球拍没有破裂,而是像乒乓球一样被弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程,下列描述正确的是( )
A.球拍和水球组成的系统动量守恒
B.球拍和水球组成的系统动量不守恒
C.球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量
D.球拍对水球的冲量小于水球对球拍的冲量
8.关于动量守恒的条件,下面说法正确的是( )
A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B.只要系统所受合外力为0,系统动量就守恒
C.系统加速度为0,动量不一定守恒
D.只要系统所受合外力不为0,则系统在任何方向上动量都不可能守恒
9.甲、乙两运动员在光滑水平冰面上进行滑冰训练。以速度运动的甲推一下静止在其正前方的乙,刚分开时,甲、乙的运动方向与的方向相同,且甲的速度为,则刚分开时,甲、乙的动量大小之比为( )
A.3:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3
10.如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为60kg,乙的质量为40kg,下列说法正确的是( )
A.甲的速率与乙的速率之比为1∶1
B.甲的动能与乙的动能之比为3∶2
C.甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为2∶3
D.互推过程甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为2∶3
二、多选题
11.甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲的质量大于乙的质量。如图所示,甲推乙后,两人向相反方向滑去。则甲推乙的过程( )
A.甲的动量变化量更小 B.甲的动能变化量更小
C.甲、乙的动量变化量大小相等 D.甲、乙的动能变化量大小相等
12.在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧(不与小车连接),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将两小车及弹簧看作一个系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量方向向左
D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
13.在光滑水平面上 A 、B 两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零,机械能守恒
B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手后,总动量向左
D.无论先放左手,还是先放右手,两手放开后,系统总动量都守恒,机械能也守恒
14.如图所示,质量分别为3m、2m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,木块A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一细线,细线另一端系质量为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放,当C球运动到最低点时,测得木块B的速度大小为v0。已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.细线长
B.C球经过最低点的速度大小可能为4v0
C.C球经过最低点的速度大小可能为6v0
D.C球相对最低点上升的最大高度为
15.如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,系统水平方向动量不守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统水平方向动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反
三、解答题
16.质量为5g的子弹以300m/s的速度水平射向被悬挂着质量为500g的木块,设子弹穿过木块后的速度为100m/s,重力加速度取10m/s2,则:
(1)求子弹穿过木块后的瞬间,木块获得的速度大小;
(2)若子弹射穿木块的时间,求子弹对木块的平均冲击力大小;
(3)求木块上升的最大高度(不高于悬点)。
17.如图所示,一个小孩在冰面上进行“滑车”练习,开始小孩站在A车前端与车以共同速度向右做匀速直线运动,在A车正前方有一辆静止的B车,为了避免两车相撞,在A车接近B车时,小孩迅速从A车跳上B车,又立即从B车跳回A车,此时A、B两车恰好不相撞。已知小孩的质量,A车和B车质量均为,若小孩跳离A车与跳离B车时对地速度的大小相等、方向相反,求:
(1)小孩跳回A车后,他和A车的共同速度大小;
(2)小孩跳离A车和B车时对地速度的大小;
(3)小孩跳离A车的过程中对A车冲量的大小。
18.我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上摘金夺银,为祖国赢得荣誉。如图所示,在某次3000m接力赛练习中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙的速度大小为12m/s,甲的速度大小为10m/s,此时乙沿水平方向猛推甲一把,使甲以13m/s的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,已知甲、乙运动员的质量均为60kg,乙推甲的时间为0.8s,在乙推甲的过程中,求:
(1)乙对甲的平均作用力大小;
(2)乙推甲后瞬间乙的速度。
19.如图所示,质量均为m的物块A、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,整个系统处于静止状态。现给球C一个水平向右的初速度,初速度大小为,式中g为重力加速度,不计空气阻力。求:
(1)球C向右摆动过程中,当A、B、C速度相同时,求C球上升的高度h;
(2)求B与A分开后B的速度大小。
20.如图所示,质量的滑块a套在足够长的水平光滑固定直杆上,其下方通过的轻绳连接质量的小球b,直杆距水平地面的高度,取重力加速度大小,不计空气阻力,滑块与小球均看作质点,现将轻绳水平拉直,由静止释放小球,当小球第一次运动至滑块正下方时,
(1)求小球的速度大小v;
(2)求轻绳的拉力大小F;
(3)求滑块运动的路程s;
(4)若轻绳突然断裂,求小球落地瞬间与滑块的距离d。
答案第10页,共12页
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