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1、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 mg B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

2、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

3、 气球与重物组成的系统.A.只有B.和C.和D.和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

4、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；（

5、2）斜劈的最大速度.第3 页（共 10页）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 mgB.地面对他的平均作用力为 二tC.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=A mv=mv所以：匸=m （g+：）;故D正确，ABC错误

6、；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

7、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

8、、 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

9、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B.和C.和D.和【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：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.故正确；3子弹射入紧

10、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

11、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

12、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

13、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 AAAAAAAfTA. 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】

14、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=A P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

15、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) gs2 2解得:m v02gs (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