高中物理动量及动量守恒练习

A．物体的动量发生变化，其动能一定发生变化 B．物体的动能发生变化，其动量一定发生变化 C．若两个物体的动量相同，它们的动能也一定相同 D．两物体中动能大的物体，其动量也一定大

2．为了模拟宇宙大爆炸初期的情境，科学家们使用两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞．若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多地转化为其他形式的能，应该设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有 ( )

A．相同的速度 B．相同大小的动量 C．相同的动能 D．相同的质量 3．质量为M的小车在光滑水平面上以速度v向东行驶，一个质量为m的小球从距地面H高处自由落下，正好落入车中，此后小车的速度将 ( )

A．增大 B．减小 C．不变 D．先减小后增大

4．甲、乙两物体质量相同，以相同的初速度在粗糙的水平面上滑行，甲物体比乙物体先停下来，下面说法正确的是 ( )

A．滑行过程中，甲物体所受冲量大 B．滑行过程中，乙物体所受冲量大 C．滑行过程中，甲、乙两物体所受的冲量相同 D．无法比较

5．A、B两刚性球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是5kg·m／s，B球的动量是7kg·m／s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量的可能值是 ( )

A．-4kg·m/s、14kg·m/s B．3kg·m/s、9kg·m/s C．-5kg·m/s、17kg·m/s D．6kg·m／s、6kg·m/s

6．质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2．在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为 ( )

m(v1v2) B．m(v1v2) C．m(v1v2) D．m(v1v2) A．向下，向下，向上，向上，

7．质量为m的粒子，其速度为v0，与质量为3m的静止碳核碰撞后沿着原来的路径被弹回，其速度为v0/2，而碳核获得的速度为 ( )

A．

v0vv B．2v0 C．0 D．0 6238．在光滑水平面上，动能为E0，动量大小为P0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记作E1、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则必有 ( ) ①E1＜E0 ②P1＜P0 ③E2＞E0 ④P2＞P0

A．①② B．①③④ C．①②④ D．②③

9．质量为1.0kg的小球从高20 m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.Om．小球与软垫接触的时间是1.0s，在接触的时间内小球受到的合力的冲量大小为(空气阻力不计，g取10m/s2) ( )

A．10N·s B．20N·s C．30N·s D．40N·s

10．质量为2kg的物体，速度由4m／s变成 -6m/s，则在此过程中，它所受到的合外力冲量

是 ( )

A．-20N·s B.20N·s C．-4N·s D．-12N·s

11．竖直向上抛出一个物体．若不计阻力，取竖直向上为正，则该物体动量随时间变化的图线是 ( )

12．一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆．关于子弹和沙袋组成的系统，下列说法中正确的是 ( )

A．子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都守恒 B．子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都不守恒 C．共同上摆阶段系统动量守恒，机械能不守恒 D．共同上摆阶段系统动量不守恒，机械能守恒 13．下列情况下系统动量守恒的是 ( )

A．两球在光滑的水平面上相互碰撞 B．飞行的手榴弹在空中爆炸 C．大炮发射炮弹时，炮身和炮弹组成的系统 D．用肩部紧紧抵住步枪枪托射击，枪身和子弹组成的系统

14．两物体相互作用前后的总动量不变，则两物体组成的系统一定 ( ) A．不受外力作用 B．不受外力或所受合外力为零

C．每个物体动量改变量的值相同 D．每个物体动量改变量的值不同

15．从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是 ( ) A．着地时的动量相同

B．着地时的动能相同

C．重力对两球的冲量相同 D．重力对两球所做的功相同

16．如图所示，固定的光滑斜面倾角为θ．质量为m的物体由静止开始从斜面顶端滑到底端，所用时间为t．在这一过程中 ( )

A．所受支持力的冲量为O B．所受支持力的冲量大小为mgcost C．所受重力的冲量大小为mgt D．动量的变化量大小为mgsint 17.光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为

mA3m、mBmCm，开始时

B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。

18如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力，求 （i）两球a、b的质量之比；

（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。 O b a

19.图18（a）所示的装置中，小物块A、B质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑。初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆（A、B间距大于2r）。随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度-时间图像如图18（b）所示。A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。

（1）求A脱离滑杆时的速度uo，及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE。

（2）如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求ω得取值范围，及t1与ω的关系式。

（3）如果AB能与弹簧相碰，但不能返回道P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求ω的取值范围，及Ep与ω的关系式（弹簧始终在弹性限度内）。

【考点】力学综合（牛顿运动定律、动量守恒、能量转换与守恒定律）

一、1．B 2．B 3．B 4．C 5．B 6．D 7．C 8．C 9．C 10．A 11．C 12．D 二、13．ABCD 14．BC 15．BD 16．BCD

17.解：（i）设球b的质量为m2，细线长为L，球b下落至最低点，但未与球a相碰时的速

度为v，由机械能守恒定律得

m2gL1m2v22 ①

式中g是重力加速度的大小。设球a的质量为m1；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v′，以向左为正。有动量守恒定律得

m2v(m1m2)v②

设两球共同向左运动到最高处，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得

1(m1m2)v2(m1m2)gL(1cos)2③

m111m1cos联立①②③式得2 m121m代入数据得2

（ii）两球在碰撞过程中的机械能损失是

Qm(mg(L1cos )2gL1m2)1m2v2联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能Ek（Ek=2）之比为

mm2Q11(1cos)Ekm2⑦

Q21E2 ⑧

联立⑤⑦式，并代入题给数据得k61vBv05 18. （1）4 （2）

【答案】（1）uo=ωr E（2）01m2r2 84lr t1 rt12g （3）22gl4gl rrm(2r28gl) Ep4【解析】（1）由题知，A脱离滑杆时的速度uo=ωr 设A、B碰后的速度为v1，由动量守恒定律 m uo=2m v1

A与B碰撞过程损失的机械能E解得 E112mu02mv12 221m2r2 8（2）AB不能与弹簧相碰，设AB在PQ上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律及运动学规律

2mg2ma v1=at1 x 由题知xl 联立解得0v1t1 24lr t1 rt12g12mv12 212不能返回道P点左侧2mg2l2mv1

2（3）AB能与弹簧相碰2mgl解得22gl4gl rrAB在的Q点速度为v2，AB碰后到达Q点过程，由动能定理

1122mgl2mv22mv12

22AB与弹簧接触到压缩最短过程，由能量守恒

Ep122mv2 2m(2r28gl) 解得Ep

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