動量典型計算題帶答案

1、動量典型計算題1、質(zhì)量mi=10g的小球在光滑的水平桌面上以vi=30cm/s的速率向右運動，恰好遇上在同一條直線上向左運動的另一個小球.第二個小球的質(zhì)量為m2=50g,速率v2=10cm/s,碰撞后,小球m2恰好停止.那么，碰撞后小球mi的速度是多大，方向如何?2、（6分）質(zhì)量為M的小車，如圖所不，上面站著一個質(zhì)量為m的人，以V0的速度在光滑的水平面上前進?，F(xiàn)在人用相對于地面速度大小為u水平向后跳出。求：人跳出后車的速度？3、炮彈在水平飛行時，其動能為E（0=800J,某時它炸裂成質(zhì)量相等的兩塊，其中一塊的動能為國=625J,求另一塊的動能Ek24、一個質(zhì)量M=1kg的鳥在空中v0=6m/s

2、沿水平方向飛行，離地面高度h=20m,忽被一顆質(zhì)量m=20g沿水平方向同向飛來的子彈擊中，子彈速度v=300m/s,擊中后子彈留在鳥體內(nèi)，鳥立即死去，g=10m/s2.求：（1）鳥被擊中后的速度為多少？（2）鳥落地處離被擊中處的水平距離.5、圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，i|-V-jWA-V|擊4修HH*jhB靜止在水平導軌上，彈簧處在原長狀態(tài)。另一質(zhì)量與B相同滑塊A,從導軌上的P點以某一初速度向B滑行，當A滑過距離|1時，與B相碰，碰撞時間極短，碰后A、B緊貼在一起運動，但互不粘連。已知最后A恰好返回出發(fā)點P并停止?；瑝KA和B與導軌的滑動摩擦因數(shù)都為，運動過程中彈簧最大形變量為

3、l2,求A從P出發(fā)時的初速度v0。6、質(zhì)量為1kg的物體在傾角30o為的光滑斜面頂端由靜止釋放，斜面高5m,求物體從斜面頂端滑到物體的動量變化底端過程中重力的沖量為多少？物體的動量變化為多少？7、質(zhì)量為M的火箭以速度v0飛行在太空中，現(xiàn)在突然向后噴出一份質(zhì)量為Am的氣體，噴出的氣體相對于火箭的速度是v,噴氣后火箭的速度是多少？8、（12分）跳起摸高是中學生進行的一項體育活動，某同學身高1.80m,質(zhì)量65kg,站立舉手達到2.20m.此同學用力蹬地，經(jīng)0.45s豎直離地跳起，設他蹬地的力的大小恒定為1060N,計算他跳起可摸到的高度.（g=10m/s2）9、如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為2m的

4、小球B連接著輕質(zhì)彈簧，處于靜止；質(zhì)量為m的小球A以初速度v0向右勻速運動，接著逐漸壓縮彈簧并ABm；:-/2m使B運動，過一段時間，A與彈簧分離，設小球A、B與彈簧相互作用過程中無機械能損失，彈簧始終處于彈性限度以內(nèi)。求當彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能E.10、如圖所示，質(zhì)量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)科為0.24,木板右端放著質(zhì)量mB為1.0kg的小物塊B（視為質(zhì)點），它們均處于靜止狀態(tài).木板突然受到水平向右的12N-s的瞬時沖量作用開始運動，當小物塊滑離木板時，木板的動能Eka為8.0J,小物塊的動能Ekb為0.50J,重力加速度取10m/s2,求

5、：（1）瞬時沖量作用結(jié)束時木板的速度U0；（2）木板的長度L.11、在光滑水平面上有一個靜止的質(zhì)量為M的木塊，一顆質(zhì)量為m的子彈以初速v0水平射入木塊，且陷入木塊的最大深度為位移為s,子彈所受阻力恒定。試證明:do設沖擊過程中木塊的運動s<d。12、在核反應堆里，用石墨作減速劑，使鈾核裂變所產(chǎn)生的快中子通過與碳核不斷的碰撞而被減速。假設中子與碳核發(fā)生的是彈性正碰，且碰撞前碳核是靜止的。已知碳核的質(zhì)量近似為中子質(zhì)量的12倍，中子原來的動能為E),試求：經(jīng)過一次碰撞后中子的能量變?yōu)槎嗌伲?3、如圖所示，ABC是光滑軌道，其中BC部分是半徑為R的豎直放置的半圓.一質(zhì)量為M的小木塊放在軌道水平部

6、分，木塊被水平飛來的質(zhì)量為m的子彈射中，并滯留在木塊中.若被擊中的木塊沿軌道能滑到最高點G已知木塊對Cy點的壓力大小為(M+m)g求：子彈射入木塊前瞬間速度的大小.川14、如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=4Kg的平板小車，車上的質(zhì)量為m=1.96Kg的木塊，木塊與小車平板間的動摩擦因數(shù)科=0.2,木塊距小車左端1.5m,車與木塊一起以V=0.4m/s的速度向右行駛。一顆質(zhì)量m0=0.04Kg的子彈水平飛來，在很短的時間內(nèi)擊中木塊，并留在木塊中，(g=10m/s2)m(1(1)如果木塊不從平板車上掉下來，子彈的初速度可能多大？(2)如果木塊剛好不從車上掉下來，從子彈擊中木塊開始經(jīng)©

7、;前過3s小車的位移是多少？-'參考答案：1、【分析】取相互作用的兩個小球為研究的系統(tǒng)。由于桌面光滑，在水平方向上系統(tǒng)不受外力.在豎直方向上，系統(tǒng)受重力和桌面的彈力，其合力為零.故兩球碰撞的過程動量守恒.【解】設向右的方向為正方向據(jù)動量守恒定律有：m1vlm2v2m1vlm2v2代入數(shù)據(jù)解得v'1=-20cm/s.即碰撞后球m1的速度大小為20cm/s,方向向左.2、解：取向右為正方向，對人和車組成的系統(tǒng)動量守恒：口公(m+M)V0=mu+MV所以：V=(mM)V°mu方向水平向右1分3、【錯解】設炮彈的總質(zhì)量為m爆炸前后動量守恒，由動量守恒定律：p=p+P2由動能和

8、動量的關(guān)系有：p、,2mEk由得：2mEkv12mEki/2避mEk2/2整理并代入數(shù)據(jù)得：R=225J?！惧e解原因】主要是只考慮到爆炸后兩塊的速度同向，而沒有考慮到方向相反的情況，因而漏掉一解。實際上，動能為625J的一塊的速度與炸裂前炮彈運動速度也可能相反?！菊_解答】以炮彈爆炸前的方向為正方向，并考慮到動能為625J的一塊的速度可能為正.可能為負，由動量守恒定律：P=Pi+P2由動能和動量的關(guān)系有：pJ2mEk由得：2mEk.2mEk1/2.2mEk2/2整理并代入數(shù)據(jù)解得：Ek2=225J或4225J。(正確答案是另一塊的動能為225J或4225J)?！驹u析】從上面的結(jié)果看，炮彈炸裂后

9、的總動能為(625+225)J=850J或(625+4225)J=4850J。比炸裂前的總動能大，這是因為在爆炸過程中，化學能轉(zhuǎn)化為機械能的緣故。4、【分析】子彈擊中鳥的過程，水平方向動量守恒，接著兩者一起作平拋運動。解：把子彈和鳥作為一個系統(tǒng)，水平方向動量守恒.設擊中后的共同速度為U,取V0的方向為正方向，則由：Mvo+mv=(m+M)u,得：uMv。mv1620103300m/s=11.8m/sMm120103擊中后，鳥帶著子彈作平拋運動。1,22h220由h-gt得運動時間為：tJJs=2s21g.10故鳥落地處離擊中處水平距離為：S=ut=11.8X2m=23.6m.5、解.令A、B質(zhì)

10、量皆為m,A剛接觸B時速度為v1(碰前)，由功能關(guān)系，有Imv；"v；mgl122A、B碰撞過程中動量守恒，令碰后A、B共同運動的速度為v2.有：mv12mv2A、B碰后A、B先一起向左運動，接著A、B一起被彈回，在彈簧恢復到原長時，設的共同速度為V3,在這過程中，彈簧勢能始末兩態(tài)都為零，利用功能關(guān)系，有:1212-(2m)v2-(2m)v3(2m)g(2lz)區(qū)2212此后A、B開始分離，A單獨向右滑到P點停下，由功能關(guān)系有一mv3mgl12由以上各式，解得vo/g(10liI6I2)6、解：物體受重力mg和支持力F的作用。設物體到達斜面底端的速度為v.12對物體由動能te理：mg

11、h-mv由動量定理：Imgtmvsin30由得：I=5Ns物體的動量變化：pmv010kgm/s方向沿斜面方向。7、考查知識點：反沖原理相對速度解：根據(jù)動量守恒定律:(M+m)v0=Am(v0-v)+MV所以：V=(Mv0+Amv)/M8.設人離地時獲得速度為v,據(jù)動量定理有：(F-mg)t=mv.由豎直上拋運動公式得：h=v2/2g,由上述兩式解得：h=0.4m,所以該同學摸高為H=2.2+0.4=2.6m.9、解：當A球與彈簧接觸以后，在彈力作用下減速運動，而B球在彈力作用下加速運動，彈簧勢能增加，當A、B速度相同時，彈簧的勢能最大.設A、B的共同速度為V,彈簧的最大勢能為E,則：A、B系

12、統(tǒng)動量守恒，有mv0(m2m)v1 21_2_由機械能寸恒：一mv0(m2m)vE2 2聯(lián)立兩式得E1mv；310、【解析】(1)在瞬時沖量的作用時，木板A受水平面和小物塊B的摩擦力的沖量均可以忽略.取水平向右為正方向，對A由動量定理，有：I=mAuo代入數(shù)據(jù)得：o=3.0m/s(2)設A對B、B對A、C對A的滑動摩擦力大小分別為FfAB、FfBA、FfCA,B在A上滑行的時間為t,B離開A時A的速度為ia,B的速度為lb.A、B對C位移為Sa、Sb.對A由動量定理有：一(FfBA+FfCA)t=mALA-mAU0對B由動理定理有：FfABt=mBMB其中由牛頓第三定律可得FfBA=FfAB,

13、另FfCA=(I(mA+mB)g對A由動能定理有：一(FfBA+FfCA)sa=1/2mauA-1/2mau；2對B由動能te理有：FfABfSb=1/2mbuB根據(jù)動量與動能之間的關(guān)系有：mAa=JmAEKA,mBuB='2mBEKBAKABKB木板A的長度即B相對A滑動距離的大小，故L=Sa-Sb,代入放數(shù)據(jù)由以上各式可得L=0.50m.11、解：如圖所示，m沖擊M的過程，m、M組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，動量守恒mv0(mM)v設子彈所受阻力的大小為F,由動能定理得：12對M：FsMv0(3分)21 一21一2對m：F(sd)mv-mv02 2聯(lián)立上式解得：s一d因一1,所以s&

14、lt;d.MmMm12、解：彈性正碰遵循動量守恒和能量守恒兩個規(guī)律。設中子的質(zhì)量m,碳核的質(zhì)量M。有:mv0mv1Mv212mv0212mv1212Mv；2由上述兩式整理得Vi則經(jīng)過一次碰撞后中子的動能:Mm12m、，11Mv0mv012m13日12mv11.-m(11v0)221322v0121E016913、解：設子彈射入木塊瞬間速度為v,射入木塊后的速度為到達C點時的速度為vco子彈射入木塊時，系統(tǒng)動量守恒，可得:mvmMv0木塊（含子彈）在BC段運動，滿足機械能守恒條件,可得1一21,mMvB2R(mM)g(m222M)vc木塊（含子彈）在C點做圓周運動，設軌道對木塊的彈力為T,木塊對

15、軌道的壓力為，可得：T(mM)g(mM)vC又：t=T=(M+m)g由、方程聯(lián)立解得:子彈射入木塊前瞬間的速度:(mM)6Rgm14、解：（1）設子彈的初速度為V0,射入木塊后的共同速度為Vi,木塊和小車初速度大小V=0.4m/s,以向左為正，則由動量守恒有:m0V0-mv=(m+m0)v1顯然V0越大，Vi越大，它在平板車上滑行距離越大。若它們相對平板車滑行s=1.5m,則它們恰好不從小車上掉下來，它們跟小車有共同速度V',有:(m+m0)vi-Mv=(m+m0+M)v'由能量守恒定律有：12121,2-Q=科(mo+m)gs=-(mmfc)v1-Mv-(m0mM)vd由，代入數(shù)據(jù)可求出v'=