高中物理选修1动量守恒定律计算题专项训练
姓名：__________班级：__________考号：__________
一、计算题（共18题）
1、质量为1．0和(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其(位移一时间)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：???
(1)等于多少千克?
(2)质量为的物体在碰撞过程中动量变化量是多少?
(3)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?
2、如图所示，质量分别为m1、m2的物块A、B通过轻弹簧连接在一起，静止于光滑水平面
上,现给物块A一初速度，使其向右运动，若要使弹簧弹性势能最大时，系统的动能恰好为弹性势能的2倍，则m1与m2应满足什么关系?
3、气球质量为200㎏，载有质量为50㎏的人，静止在空中距地面20m的地方，气球下悬一根质量可忽略不汁的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至安全到达地面，则这根绳至少多长？
4、质量为20g的小球A以3m/s的速度向东运动，某时刻和在同一直线上运动的小球B迎面相碰，B球质量为50g，碰前的速度为2m/s，方向向西，碰撞后A球以1m/s的速度向西返回，求碰撞后B球的速度。
5、如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速率弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m1球速度的大小.
6、如下图所示，A、B两个木块质量均为M=2kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为m=0.2kg的铁块C,以初速度v0=10m/s从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为v2=0.5m/s，求:
①A的最终速度vA;
②铁块刚滑上B时的速度v1?
?
?
?
?
7、在光滑水平面上，一个质量为m，速度为的A球，与质量也为m的另一静止的B球发生正碰，若它们发生的是弹性碰撞，碰撞后B球的速度是多少？若碰撞后结合在一起，共同速度是多少？
8、如图所示，气球的质量为m，用细线吊着一质量为M的物块以速度v0匀速上升。某时刻将细线烧断，经过一定时间物块下降的速度为v0，此时气球的速度大小为多少？（设空气阻力与物体的速度无关）
9、如图，质量为M的小船在静止水面上以速率V0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为______。（填选项前的字母）
A.??B.
C.??D.
10、质量为M的木块在光滑水平面上以速率v1向右运动，质量为m的子弹以速率v2水平向左射入木块，假设子弹射入木块后均未穿出，且在第N颗子弹射入后，木块恰好停下来，求N的数值．
11、如图所示，气球的质量为m，用细线吊着一质量为M的物块以速度v0匀速上升。某时刻将细线烧断，经过一定时间物块下降的速度为v0，此时气球的速度大小为多少？（设空气阻力与物体的速度无关）
12、如图所示，气球的质量为m，用细线吊着一质量为M的物块以速度v0匀速上升。某时刻将细线烧断，经过一定时间物块下降的速度为v0，此时气球的速度大小为多少？（设空气阻力与物体的速度无关）
13、在某次军事演习中，载有鱼雷的快艇总质量为M，以速度υ匀速前进，现沿快艇前进的反方向发射一颗质量为m的鱼雷后，快艇速度增为原来的倍，若不计水的阻力，求鱼雷相对静水的发射速度为多大？
14、柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：
柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处（如图1）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离l。已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩幅之间的距离也为h（如图2）。已知m＝1.0×103kg，M＝2.0×103kg，h＝2.0m，l＝0.20m，重力加速度g＝10m/s2，混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力，求此力的大小。
15、如图甲所示，物体A、B的质量分别是4kg和8kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁接触，另有一物体C从t=0时刻起水平向左运动，在t=5s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度一起向左运动。物块C的速度―时间图象如图乙所示.
（1）求物块C的质量；
（2）弹簧压缩过程中具有的最大弹性势能；
（3）在5s到10s的时间内墙壁对物体B的作用力的功；
（4）在5s到15s的时间内壁对物体B的作用力的冲量的大小和方向.
16、如图所示：在水平面上放置质量为M=800g的木块，一质量为m=50g的子弹以v0=170m／s的水平速度射人木块，最终与木块一起运动．若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，求木块在地面上滑行的距离．(g取10m／s2)
17、如下图(甲)所示，一轻质弹簧的两端分别与A、B两个物体相连接，并静止在光滑水平面上，其中A物体的质量，=2kg。现使A获得3m／s水平向右的瞬时速度，若以此时刻为计时起点，此后两物块速度随时间变化的规律如下图(乙)所示。求：
(1)物体B的质量为多少?
(2)时刻弹簧的弹性势能为多少?
?（甲）???????（乙）
18、如图所示，长R=0．6m的不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系着质量m2=0．1kg的小球B，小球B刚好与水平面相接触。现使质量m1=0．3kg的物块A以vo=4m/s的速度向B运动，A与水平面间的接触面光滑。A、B碰撞后，物块A的速度变为碰前瞬间速度的，小球B能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度g=l0m／s2，A、B均可视为质点。求：
①在A与B碰撞后瞬间，小球B的速度v2的大小；
②小球B运动到圆周最高点时受到细绳的拉力大小。
============参考答案============
一、计算题
1、解：(1)由图象可知，碰前速度=4m／s，碰后的速度／=-2m／s
???碰前速度，碰后的速度
???由动量守恒定律得：
???代入数据解得：
(2)质量为的物体在碰撞过程中动量的变化量是：
???△=???
(3)两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为
???△
???所以碰撞过程是弹性碰撞
2、解：当弹簧压缩最短或伸长最长时，弹性势能最大，AB速度相等。
从A开始运动到弹性势能最大：??
解得：
3、25m
4、答案：0.4m/s，方向向西
对A、B组成的系统，以向东方向为正方向
??代入数值得
5、设两个小球第一次碰后m1和m2速度的大小分别为和，
由动量守恒定律得：?（1分）
两个小球再一次碰撞，????（1分）
???（2分）
6、??mv0=MvA+(m+M)v2????(3分)
mv0=mv1+2MvA???（3分）
解得：vA=0.45m/s??(2分)
V1=1m/s??????（1分）
7、，
8、根据动量守恒定律得：
?????…………（2分）
解得：???…………（1分）
9、【解析】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，，解得，C项正确。
【答案】C
10、取水平向右为正方向，对木块与N颗子弹组成的系统，由动量守恒定律；得
??∴Mv-Nmv2=0??（2分）??
??N=（2分）
11、根据动量守恒定律得：??…………（5分）
解得：???…………（4分）
12、答案：根据动量守恒定律得：
解得：?
13、取快艇初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得：
Mv=(M–m)v—mv、??.v、=
评分标准：（1）问5分，（2）问3分．共8分．
14、解：锤自由下落，碰桩前速度向下，
?????????①
碰后，已知锤上升高度为，故刚碰后向上的速度为
????????②
设碰后桩的速度为，方向向下，由动量守恒，
???????③
桩下降的过程中，根据功能关系，
?????④
由①、②、③、④式得
?⑤
代入数值，得：??N????⑥
15、解：（1）由图象可见，物体C以速度=6m/s与A相碰，立即有相同的速度v=2m/s，A与C相互作用时间很短，水平方向动量守恒，有
?
解得物块C的质量??
（2）物块C和A一起运动压缩弹簧，它们的动能完全转化成弹性势能时，弹性势能最大???
（3）5s到10s的时间内，B处于静止，墙壁对B的作用力F做功为零.?
（4）5s到10s的时间内，B处于静止，墙壁对B的作用力F等于轻弹簧的弹力，
轻弹簧的弹力使物体A和C的速度由2m/s减到0，再反弹到2m/s.
则弹力的冲量的大小等于力F的冲量，为
，方向向右.??
16、解：由动量守恒得：
17、解：（1）由图象得t1时刻二者共同速度为v共＝1m/s
由动量守恒定律
代入数据得物体B的质量
（2）由图象得t2时刻A的速度，B的速度为
由机械能守恒可得
代入数据得Ep＝0
18、①；②
【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、向心力、机械能守恒定律。
【解析】①碰撞过程中，A、B系统的动量守恒，选取滑块运动的方向为正方向，有：
?
代入数据可得：
②小球B在摆至最高点的过程中，机械能守恒，设到最高点时的速度为，则有：
在最高点进行受力分析，有：
代入数据解得：
答：①在A与B碰撞后瞬问，小球B的速度的大小是；
②小球B运动到网周最高点时受到细绳的拉力大小是。
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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