35动量碰撞练习题.docx
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35动量碰撞练习题
3-5动量碰撞练习题
一•选择题（共5小题）
1•质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v在时间t内（）
A•地面对他的平均作用力为mgB•地面对他的平均作用力为二
C.地面对他的平均作用力为m（…-g）D.地面对他的平均作用力为m（g+〔）
2•在分析和研究生活中的现象时，我们常常将这些具体现象简化成理想模型，这样可以反映和突出事物的本质.例如人原地起跳时，先身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面.我们可以将这一
过程简化成如下模型：
如图所示，将一个小球放在竖直放置的弹簧上，用手向下压小球，将小球压至某一位置后由静止释放，小球被弹簧弹起，以某一初速度离开弹簧，不考虑空气阻力.从小球由静止释放到刚好离开弹簧的整个过程中，下列分析正确的是（）
A.小球的速度一直增大B.小球始终处于超重状态
C.弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小
D.地面支持力对弹簧做的功大于弹簧弹力对小球做的功
3.下列情况中系统动量守恒的是（）
1小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统
2子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统
3子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
4气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统.
A.只有①B.①和②C.①和③D.①和③④
4.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（mvM）的小球从槽高h处
A.在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C•全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒
D.小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处
5.如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块A和B，B上固定一轻质弹簧，B静止，A以速度vo水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（）
A.A、B的动量变化量相同B.A、B的动量变化率相同
C.A、B系统的总动能保持不变D.A、B系统的总动量保持不变
二.计算题（共2小题）
6.长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态，有一质量为m的
子弹（可视为质点）以水平速度Vo击中木块并恰好未穿出.设子弹射入木块过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为S,重力加速度
为g，求：
（i）木块与水平面间的动摩擦因数也
（ii）子弹受到的阻力大小f.
7.如图所示，光滑水平面上质量为mi的小球，以初速度vo冲向质量为m2的静止光滑圆弧面斜劈，圆弧小于90°且足够高.求：
（1）小球能上升的最大高度；
（2）斜劈的最大速度.
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3-5动量碰撞练习题
参考答案与试题解析
一•选择题（共5小题）
1.（2017?
湖北模拟）质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t,身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v在时间t内（）
A.地面对他的平均作用力为mg
B.地面对他的平均作用力为二
t
C.地面对他的平均作用力为m（工-g）
D.地面对他的平均作用力为m（g+工）
【分析】已知初末速度，则由动量定理可求得地面对人的平均作用力.
【解答】解：
人的速度原来为零，起跳后变化v,则由动量定理可得：
I-r-mgt=Amv=mv
所以：
匸=m（g+：
）;故D正确，ABC错误；
故选：
D
【点评】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉.
2.（2017?
平谷区模拟）在分析和研究生活中的现象时，我们常常将这些具体现象简化成理想模型，这样可以反映和突出事物的本质.例如人原地起跳时，先身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地
面.我们可以将这一过程简化成如下模型：
如图所示，将一个小球放在竖直放置的弹簧上，用手向下压小球，将小球压至某一位置后由静止释放，小球被弹簧弹起，以某一初速度离开弹簧，不考虑空气阻力.从小球由静止释放到刚好离开弹簧的整个过程中，下列分析正确的是（）
A.小球的速度一直增大
B.小球始终处于超重状态
C.弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小
D.地面支持力对弹簧做的功大于弹簧弹力对小球做的功
【分析】小球上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止.结合动量定理分析重力的冲量与弹簧的弹力的冲量的大小关系；根据功的公式判
断做功的大小关系.
【解答】解：
A、B、小球向上运动的过程中，开始时弹簧的弹力大于小球的重力，小球向上做加速运动；当弹簧的弹力小于小球的重力后，小球向上做减速运动到小球离开弹簧.
可知小球在向上运动到离开弹簧的过程中小球先加速后减速，先超重，后失重.故A错误，B错误；
C、小球的初速度为0,而离开弹簧的末速度不为0，根据动量定理可知，外力的总冲量不为0,方向向上，所以弹簧对小球弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小.故C正确；
D、由题可知，弹簧对小球做正功；地面相对于弹簧的下端没有位移，所以地面对弹簧做的功为0,所以地面支持力对弹簧做的功小于弹簧弹力对小球做的功.故D错误.
故选：
C
【点评】解答该题关键要将小球的运动分成向上的加速和减速过程，然后结合超
重与失重的特点分析.
3.（2017?
岳阳一模）下列情况中系统动量守恒的是（）
1小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统
2子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统
3子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
4气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统.
A.只有①B.①和②C.①和③D.①和③④
【分析】判断动量是否守恒的方法有两种：
第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键.第二种，从动量的定义，分析总动量是否变化来判定.
【解答】解：
①小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统，受到的合外力为零，系统动量守恒.故①正确；
2子弹射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统，系统所受外力之和为零，系统动量守恒.故②正确；
3子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统受墙角的作用力，系统所受外力之和不为零，系统动量不守恒.故③错误；
4气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统，所受的合外力不为零，系统动量不守恒，故④错误；
综上可知，B正确，ACD错误.
故选：
B
【点评】解决本题的关键掌握动量守恒的条件，抓住系统是否不受外力或所受的外力之和是否为零进行判断.
4.（2017?
吉林三模）如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（mvM）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）
A.在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C•全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒
D.小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高
【分析】由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点.
【解答】解：
A、在以后的运动全过程中，当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误;
B、下滑过程中，两物体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错误；
C、全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零，系统水平方向动量不守恒，故C错误；
D、小球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，球与槽
分离时两者动量大小相等，由于mvM，则小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左
运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并要槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统速度相等水平向左系统总动能不为零，由机械能守恒定律可
知，小球上升的最大高度小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确；
故选：
D
【点评】解答本题要明确动量守恒的条件，以及在两球相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进行分析判断.
5.（2017?
青羊区校级模拟）如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块A和B，B上固定一轻质弹簧，B静止，A以速度vo水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（）
—
~T\AAAAAAAfT
A.A、B的动量变化量相同B.A、B的动量变化率相同
C.A、B系统的总动能保持不变D.A、B系统的总动量保持不变
【分析】两物块组成的系统合外力为零，系统的总动量守恒，两个物体所受的合外力大小相等、方向相反，应用动量定理、动量守恒定律分析答题.
【解答】解：
AD、两物体相互作用过程中系统的合外力为零，系统的总动量守恒，则A、B动量变化量大小相等、方向相反，所以动量变化量不同，故A错误,D正确；
B、由动量定理Ft=AP可知，动量的变化率等于物体所受的合外力，A、B两物体所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，则动量的变化率不同，故B错误；
C、A、B系统的总机械能不变，弹性势能在变化，则总动能在变化，故C错误；故选：
D
【点评】本题的关键要分析清楚物体运动过程，应用动量定理与动量守恒定律进行分析.要注意动量变化量、动量变化率都是矢量，只有大小和方向都相同时它们才相同.
二.计算题（共2小题）
6.（2017?
章州模拟）长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹（可视为质点）以水平速度vo击中木块并恰好未穿出.设子弹射入木块过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为s，重力加速度为g，求：
（i）木块与水平面间的动摩擦因数也
（ii）子弹受到的阻力大小f.
【分析】
（1）子弹和木块构成一系统，在水平方向上动量守恒列出等式，求出二者的共同速度，然后由动能定理求解动摩擦因数.
（2）子弹进入木块的过程中，一部分负机械能转化为内能，由功能关系即可求出子弹受到的摩擦力.
【解答】解：
（i）子弹射入木块过程极短时间内，水平方向由动量守恒定律得：
mvo=（m+M）v共
当子弹与木块共速到最终停止的过程中，由功能关系得:
=卩CK+ni）gs
22
解得:
mv0
2gs（l-hn）z
（ii）子弹射入木块过程极短时间内，设产生的热量为Q,由功能关系得:
Q=|■''i1：
.■I
又：
Q=fL
解得：
f=
2（H+ni）L
答：
（i）木块
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