動(dòng)量與能量專題1要點(diǎn)

動(dòng)量與能量專題1藁城市第九中學(xué)程志亮1．在光滑水平面上，兩球以相等速率相向而行，并發(fā)生碰撞，下列現(xiàn)象可能的是：A若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率互相分開B若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率同向而行若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等的速率互相分開D若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等的速率同向而行分析與解答：在光滑水平面上兩球相碰，相碰過程兩球組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒，此題僅就確定兩球質(zhì)量關(guān)系的前提下，討論兩球相碰后速率的可能性，所以判斷的依據(jù)是這種碰撞是否違背動(dòng)量守恒定律．、兩選項(xiàng)中，兩球質(zhì)量相同，則根據(jù)題意兩球組成的系統(tǒng)總動(dòng)量應(yīng)始終為零，選項(xiàng)滿足這一點(diǎn)，而選項(xiàng)給出的情景是兩球碰撞后總動(dòng)量不為零Y，所以是錯(cuò)誤的.在兩球質(zhì)量不等時(shí)，球以相等速率相向而行，則系統(tǒng)總動(dòng)量不為零，其方向與質(zhì)量大的相同，這樣，碰撞后若以某一相等速率分開，則總動(dòng)量方向發(fā)生改變不滿足動(dòng)量守恒定律，故選項(xiàng)錯(cuò)誤.選項(xiàng)是可能發(fā)生的.此情況下，兩球發(fā)生了完全非彈性碰撞，且碰撞后運(yùn)動(dòng)方向與質(zhì)量大的

球原來運(yùn)動(dòng)方向一致．2、．半徑相等的兩個(gè)小球甲和乙，在光滑水平面沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)．若甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，碰撞前兩球的動(dòng)能相等，則碰撞后兩球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是：、．甲球的速度為零而乙球的速度不為零B乙球的速度為零而甲球的速度不為零兩球的速度均不為零D兩球的速度方向均與原方向相反，兩球的動(dòng)能仍相等分析與解答：兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，故在碰撞前后及碰撞的整個(gè)過程中動(dòng)量守恒，由于碰撞前兩球動(dòng)能相等，故可將其動(dòng)量寫成尸=質(zhì)鼠，并由此式得到由于甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，可知甲的動(dòng)量大于乙的動(dòng)量，即同一直線上相向而行時(shí)，總動(dòng)量方向?yàn)槌跏紶顟B(tài)甲的動(dòng)量方向．選項(xiàng)工是正確的.甲、乙兩球碰撞后，甲速為零、則乙一定是反向運(yùn)動(dòng)，且與甲原來運(yùn)動(dòng)方向相同．選項(xiàng)E不可能發(fā)生.因?yàn)檫@種情景不外乎兩種：一是乙停下來，甲反向彈回，它違背了總動(dòng)量方向與甲初動(dòng)量方向一致的動(dòng)量守恒定律．二是乙停下來，甲動(dòng)量方向不變，則甲要么是越過乙運(yùn)動(dòng)，要么是還要與乙再次碰撞，這是不符合事實(shí)的．選項(xiàng)C可能發(fā)生.這種情況下甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)方向一定相同，且與甲原運(yùn)動(dòng)方向一致．兩球的速度可能相同，即為完全非彈性碰撞，也可能不相同．選項(xiàng)D不可能發(fā)生.因?yàn)榕鲎埠髢汕騽?dòng)能仍相等，由戶=而即可知碰撞后仍是甲的動(dòng)量大于乙的動(dòng)量，但兩球速度方向與原方向相反，意味著碰撞后總動(dòng)量方向反向，顯然這是違背動(dòng)量守恒定恒的，所以是不可能發(fā)生的．由此題可見，在分析相互作用物體作用后可能出現(xiàn)的狀態(tài)時(shí)，要從兩方面入手討論：一是要看是否遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律；二是物理圖景是否合理．比如這題在一個(gè)光滑水平面上，甲、乙只能碰撞一次，不可能發(fā)生第二次碰撞．3.如圖所示，斜面體的質(zhì)量為河，斜面的傾角為3放在光滑的水平面上處于靜止.斜面最下端與水平面之間圓弧銜接，質(zhì)量為陽的小物塊，以速度，沖上斜面體，若斜面足夠長，物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為“，且乩＞相上則小物塊沖上斜面的過程中A斜面體與物塊的總動(dòng)量守恒B斜面體與物塊的水平方向總動(dòng)量守恒、斜面體與物塊最終的速度為吟D斜面體與物塊最終的速度小于+硝圖47分析與解答：物塊沖上斜面過程中，物塊與斜面體組成系統(tǒng)所受外力有豎直方向的重力和地面支持力，由于物塊沖上斜面體的過程其加速度有豎直向下的分量可知地面對(duì)斜面體的支持力小于兩者重力之和，即系統(tǒng)所受合外力不為零，動(dòng)量不守恒，故選項(xiàng)工錯(cuò)誤.但由于地面光滑，物塊沖上斜面體的過程，系統(tǒng)所受水平方向合外力為零，所以水平方向動(dòng)量守恒，選項(xiàng)F正確.題設(shè)條件乩下地6，意味著物塊在斜面體上與斜面體能有共同速度，物塊相對(duì)斜面體不能下滑.由于斜面體與水平面銜接處圓滑相接，所以物塊剛沖上斜面體時(shí)速度為，,其沿水平方向動(dòng)量為加叫根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有：+哂，其中「為物塊和斜面體的最終共同速度.由此可見選項(xiàng)錯(cuò)誤、正確.4向空中發(fā)射一物體.不計(jì)空氣阻力，當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時(shí)，物體炸裂為a,b兩塊.若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向則[]A.b的速度方向一定與原速度方向相反B.從炸裂到落地這段時(shí)間里，a飛行的水平距離一定比b的大Ca,b一定同時(shí)到達(dá)地面D.炸裂的過程中，a、b中受到的爆炸力的沖量大小一定相等【正確解答】物體炸裂過程發(fā)生在物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于物體沿水平方向不受外力，所以沿水平方向動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：(mA+mBv=mAvA＋mBvB當(dāng)vA與原來速度v同向時(shí),vB可能與vA反向，也可能與vA同向，第二種情況是由于vA的大小沒有確定，題目只講的質(zhì)量較大，但若vA很小，則mAvA還可能小于原動(dòng)量(mA+mBv。這時(shí),vB的方向會(huì)與vA方向一致，即與原來方向相同所以A不對(duì)。a，b兩塊在水平飛行的同時(shí)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)即做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)間由心決"決定。因?yàn)閔相等，所以落地時(shí)間一定相等，所以選項(xiàng)C是正確的。由于水平飛行距離x=vta、b兩塊炸裂后的速度vA、vB不一定相等，而落地時(shí)間t又相等，所以水平飛行距離無法比較大小，所以B不對(duì)。根據(jù)牛頓第三定律，a，b所受爆炸力FA=一FB,力的作用時(shí)間相等，所以沖量I=F-t的大小一定相等。所以D是正確的。此題的正確答案是：C,D。5、如圖5－7所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是：[]A.小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，只有重力對(duì)它做功B.小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒C.小球自半圓槽的最低點(diǎn)B向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒D.小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)?！菊_解答】本題的受力分析應(yīng)與左側(cè)沒有物塊擋住以及半圓槽固定在水平面上的情況區(qū)分開來。(圖5-8)從A-B的過程中，半圓槽對(duì)球的支持力N沿半徑方向指向圓心，而小球?qū)Π雸A槽的壓力N’方向相反指向左下方，因?yàn)橛形飰K擋住，所以半圓槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，情形將與半圓槽固定時(shí)相同。但從B-C的過程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力N’方向向右下方，所以半圓槽要向右運(yùn)動(dòng)，因而小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是沿半圓槽的圓運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)與半圓槽一起向右運(yùn)動(dòng)，小球所受支持力N與速度方向并不垂直，所以支持力會(huì)做功。所以A不對(duì)。又因?yàn)橛形飰K擋住，在小球運(yùn)動(dòng)的全過程，水平方向動(dòng)量也不守恒，即B也不對(duì)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度方向如圖5—9,并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，即D也不對(duì)。正確答案是：小球在半圓槽內(nèi)自B-C運(yùn)動(dòng)過程中，雖然開始時(shí)半圓槽與其左側(cè)物塊接觸,但已不擠壓,同時(shí)水平而光滑,因而系統(tǒng)在水平方向不受任何外力作用,故在此過程中,系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，所以正確答案應(yīng)選C。6.圖5—12,質(zhì)量為m的人立于平板車上，人與車的總質(zhì)量為M,人與車以速度v1在光滑水

平面上向東運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此人相對(duì)于車以速度v2豎直跳起時(shí)，車的速度變?yōu)椋海ā菊_解答】人和車這個(gè)系統(tǒng),在水平方向上合外力等于零,系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒。設(shè)車的速度V1的方向?yàn)檎较?，選地面為參照系。初態(tài)車和人的總動(dòng)量為Mv1,末態(tài)車的動(dòng)量為（M—mv'l（因?yàn)槿嗽谒椒较蛏蠜]有受到?jīng)_量，其水平動(dòng)量保持不變。人在水平方向上對(duì)地的動(dòng)量仍為mv1,則有Mv1=(M—mv‘1+mv1(M—mv1=(M—mv'1所以v,二v1正確答案應(yīng)為D人，時(shí)，A．兩車又都恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)人，時(shí)，A．兩車又都恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)7兩個(gè)質(zhì)量相同的小車位于同一水平光滑軌道上，A車上站著一個(gè)兩車都靜止，如圖所示.當(dāng)這個(gè)人自A車跳到B車上又立即跳回A車并在A車上站穩(wěn)下面說法中正確的是[]三物體作為系統(tǒng)，水平動(dòng)量向行駛正前方拋出一質(zhì)量為

向前再拋出一質(zhì)量為的物不到一半超過一半無法確定三物體作為系統(tǒng)，水平動(dòng)量向行駛正前方拋出一質(zhì)量為

向前再拋出一質(zhì)量為的物不到一半超過一半無法確定B.兩車都在運(yùn)動(dòng)，它們的速率相等，方向相反C.兩車都在運(yùn)動(dòng)，A車的速率大于B車的速率.兩車都在運(yùn)動(dòng)，A車的速率小于B車的速率解答：當(dāng)人跳離A車時(shí)，人和A車系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒，人和車B結(jié)合系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒；當(dāng)人又跳回A車時(shí)，人和B車系統(tǒng)動(dòng)量守恒，人和A車系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒。所以可以將全過程（A車、B車和人）作為研究的過程守恒：''''?，由此可知答案D是正確的。8、一輛車在光滑水平地面上勻速滑行，車上以相對(duì)地面的速度的物體，結(jié)果車速減為原來的 ,接著又以同樣的對(duì)地速度體，此時(shí)車速減為最初速度的（）解析：如下圖所示，水平方向動(dòng)量守恒第一次拋后：???第二次拋后：（M-*）3+mv=（M一次）：場(chǎng)第一次拋后：???第二次拋后：（M-*）3+mv=（M一次）：場(chǎng)-m）-2mM-m]二2mM-m答案：A。9質(zhì)量為的小車 的速度沿光滑的水平面向右運(yùn)動(dòng)，若將質(zhì)量為 砂袋以的速度迎面扔上小車，則砂袋與小車一起運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向是（）A ，向右. ，向左0.5m/s,向左.0.8m/s,向右答案為C10、在滑冰場(chǎng)上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動(dòng)，在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。假定兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于（）A在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B在推的過程中，甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間在剛分開時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度D在分開后，甲的加速度大小小于乙的加速度大小答案為c腔工提示：%且甲乙所以甲乙1如圖，兩個(gè)大小相等、方向相反且作用在同一直線上的力、，分別作用于靜止在光滑水平地面上的物體和上，經(jīng)大小相同的位移之后撤去力、，以后兩物體碰撞粘合在一起，若的質(zhì)量較大，以下說法正確的是（）A碰撞后兩物體皆靜止B碰撞后兩物體運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向一致碰撞后兩物體運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向一致D以上三種情況都有可能發(fā)生答案為B陛座提示：經(jīng)過相同位移所經(jīng)歷時(shí)間 'S4產(chǎn)因所以、A兩船質(zhì)量均為，都靜止在平靜的湖面上，現(xiàn)船中質(zhì)量為2的人，以對(duì)地的水平速率從船跳到船，再從船跳到船……經(jīng)過次跳躍，人停在船上，不計(jì)水的阻力，則（）.A （包括人）兩船速度大小之比為2：BA （包括人）兩船速度大小之比為32CA （包括人）兩船動(dòng)量大小之比為2：DA （包括人）兩船動(dòng)量大小之比為1答案為BD提示：兩船（包括人）的總動(dòng)量為零，人停在船上時(shí)，船和船（含人）動(dòng)量大小相等。、如圖所示，兩只小球在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)。已知m2kgm24k擬m2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，m2以m/由勺速度向左運(yùn)動(dòng)。兩球相碰后，m以 m/的速度向左運(yùn)動(dòng)，由此可得（）犯 兩工.相碰后m2的速度大小為2m/s,方向向左相碰后m2的速度大小為2m/s,方向向右在相碰過程中，m2的動(dòng)量改變大小是24kg-m/s,方向向右在相碰過程中，m所受沖量大小是24N-s,方向向左答案為ACD提示：由動(dòng)量守恒定律分析。14、一只青蛙，蹲在置于水平地面上的長木塊一端，并沿板的方向向另一端跳，在下列情況下，青蛙一定不能跳過木塊的是（）.木塊上表面光滑而下表面粗糙B木塊下表面光滑，上表面粗糙木塊下、上表面都粗糙D木塊下、上表面都光滑答案為提示：木塊上表面光滑，青蛙不可能獲得水平速度。15、有一種硬氣功表演，表演者平臥地面，將一大石板置于他的身體上，另一人將重錘舉到高處并砸向石板，石板被砸碎，而表演者卻安然無恙。假設(shè)重錘與石板撞擊后二者具有相同的速度。表演者在表演時(shí)盡量挑選質(zhì)量較大的石板。對(duì)這一現(xiàn)象，下面的說法中正確的是（）A重錘在與石板撞擊過程中，重錘與石板的總機(jī)械能守恒B石板的質(zhì)量越大，石板獲得的動(dòng)量就越小石板的質(zhì)量越大，石板所受到的打擊力就越小D石板的質(zhì)量越大，石板獲得的速度就越小答案為D提示：十6在質(zhì)量為的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為，小車（和單擺）以恒定的速度沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短。（如圖所示）在此碰撞過程中，下列哪些說法是不可能發(fā)生的（）.小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)?、?滿足+ + +.擺球的速度不變，小車和木塊的速度分別變?yōu)楹?，滿足十.擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)?、滿足十.小車和擺球的速度都變?yōu)椋緣K的速度變?yōu)?，滿足+ + +答案為BC提示：小車與物塊碰撞過程中，小球速度來不及變化。、甲、乙兩球在水平光滑軌道同同向運(yùn)動(dòng)，已知它們的動(dòng)量分別是甲，乙，甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球動(dòng)量變?yōu)?，則兩球質(zhì)量甲與乙之間關(guān)系可能是（）C乙甲解析：利用碰撞過程滿足的力學(xué)規(guī)律逐項(xiàng)分析由動(dòng)量守恒甲+乙甲+乙所以甲重+亙之星+Z1由能量關(guān)系：加甲岫乙一附配乙場(chǎng)乙>丑圾甲衿2.5㈱中代入數(shù)據(jù) 一要使甲能追上乙甲乙竺二生所以呻施乙，所以乙甲兩球碰后，應(yīng)滿足過‘俸&殳施乙加甲 圾乙<5場(chǎng)甲綜合.甲之和1之''施甲，正確。8 (年春，)一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為的平板，處在平衡狀態(tài)，一質(zhì)量為的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為，如圖所示，讓環(huán)自由下落，撞擊平板，已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)，使彈簧伸長()．若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動(dòng)量守恒B若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒環(huán)撞擊板后，板的新的平衡位置與的大小無關(guān)D在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動(dòng)能等于克服彈力所做的功解析：選項(xiàng)中，由于碰撞時(shí)間極短，彈簧形變來不及變化，只有環(huán)和板相互作用，重力作用也忽略不計(jì)，故動(dòng)量守恒，選項(xiàng)正確。環(huán)與板碰撞若要機(jī)械能守恒必須是完全彈性碰撞，但碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)，是完全非彈性碰撞，故機(jī)械能不守恒。板的新平衡位置應(yīng)是彈簧對(duì)板的彈力 十的位置，只與環(huán)和板的重力有關(guān)，對(duì)在碰后板和環(huán)下落的過程中，板和環(huán)的動(dòng)能先增加，到達(dá)新的平衡位置后再減少，整個(gè)過程中，彈簧、板、環(huán)組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，板和環(huán)機(jī)械能的減少等于克服彈簧彈力所做的功，轉(zhuǎn)化彈性勢(shì)能，而不是環(huán)和板動(dòng)能的減少轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，故錯(cuò)答案：AC.1、9下列屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是（）A噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng).直升飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)火箭的運(yùn)動(dòng).反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)答案為ACD、質(zhì)量的小船靜止在靜水中，船兩端站有甲乙的游泳者，在同一水平線上甲朝左乙朝右同時(shí)以相對(duì)于岸以的速度躍入水中，如圖所示，則甲乙二人躍入水中時(shí)，小船運(yùn)動(dòng)的方向和速率為（）A向左，小于 .向左，大于向右，大于 .向右，小于答案為A提示：以向右為正方向：乙乙甲甲2、1如圖所示，一艘小船靜止在平靜水面上，船前艙有一抽水機(jī)