动量与能量练习题1.三块完全相同的木块固定在水平地面上,设速度为v0子弹穿过木块时受到的阻力一样,子弹可视为质点,子弹射出木块C时速度变为v0/2.求:(1) 子弹穿过A和穿过B 时的速度v1=? v2=?(2)子弹穿过三木块的时间之比t1∶t2∶t3 =?2.光滑水平桌面上有两个相同的静止木块,枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹,子弹分别穿过两个木块。
假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同,忽略重力和空气阻力的影响,那么子弹先后穿过两个木块的过程中( )(A)子弹两次损失的动能相同(B)每个木块增加的动能相同(C)因摩擦而产生的热量相同(D)每个木块移动的距离不相同3.如图所示,质量为M的木板静止在光滑的水平面上,其上表面的左端有一质量为m的物体以初速度v0,开始在木板上向右滑动,那么:( )(A)若M固定,则m对M的摩擦力做正功,M对m的摩擦力做负功;(B)若M固定,则m对M的摩擦力不做功,M对m的摩擦力做负功;(C)若M自由移动,则m和M组成的系统中摩擦力做功的代数和为零;(D)若M自由移动,则m克服摩擦力做的功等于M增加的动能和转化为系统的内能之和。
4.如图所示,质量为M的火箭,不断向下喷出气体,使它在空中保持静止,火箭质量可以认为不变。
如果喷出气的速度为v,则火箭发动机的功率为()5.如图示:质量为M的滑槽静止在光滑的水平面滑槽的AB部分是半径为R的1/4的光滑圆弧,BC部分是水平面,将质量为m 的小滑块从滑槽的A点静止释放,沿圆弧面滑下,并最终停在水平部分BC之间的D点,则( )A.滑块m从A滑到B的过程,物体与滑块组成的系统动量守恒、机械能守恒B. 滑块滑到B点时,速度大小等于C. 滑块从B运动到D的过程,系统的动量和机械能都不守恒D. 滑块滑到D点时,物体的速度等于06.质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量分别为m A=2kg、m B=1kg 的小物体A、B都以大小为v0=7m/s。
方向相反的水平速度,同时从小车板面上的左右两端相向滑动。
到它们在小车上停止滑动时,没有相碰,A、B与车间的动摩擦因素μ=0.2,取g=10m/s2,求:(1)A在车上刚停止滑动时,A和车的速度大小(2)A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间。
(3)画出小车运动的速度—时间图象。
7.如图所示,光滑水平面上质量为m1=2kg的小球以v0=2m/s的初速冲向质量为m2=6kg静止的足够高的光滑的斜劈体,斜劈体与水平面接触处有一小段光滑圆弧。
(1)小球m1滑到的最大高度(2)小球m1从斜面滑下后,二者速度(3)若m1= m2小球m1从斜面滑下后,二者速度8.如图所示,质量为m的有孔物体A套在光滑的水平杆上,在A下面用足够长的细绳挂一质量为M的物体B。
一个质量为m0的子弹C以v0速度射入B并留在B中,求B上升的最大高度。
9.质量为m=20Kg的物体,以水平速度v0=5m/s的速度滑上静止在光滑水平面上的小车,小车质量为M=80Kg,物体在小车上滑行L=4m后相对小车静止。
求:(1)物体与小车间的滑动摩擦系数。
(2)物体相对小车滑行的时间内,小车在地面上运动的距离。
10.如图所示,M=2kg的小车静止在光滑的水平面上.车面上AB段是长L=1m的粗糙平面,BC部分是半径R=0.6m的光滑1/4圆弧轨道,今有一质量m=1kg的金属块静止在车面的A端.金属块与AB面的动摩擦因数μ=0.3.若给m施加一水平向右、大小为I=5N·s的瞬间冲量,(g取10m/s2)求:(1)金属块能上升的最大高度h(2)小车能获得的最大速度V1(3)金属块能否返回到A点?若能到A点,金属块速度多大?11.如图质量为m=2kg的平板车(车身足够长)的左端放一质量为M=3 kg的铁块,它和车间的动摩擦因数μ=0.5.开始时,车和铁块以速度vo=3m/s的速度向右运动,与墙碰撞,时间极短,且无机械能损失.求:(1).车与墙第一次碰后,小车右端与墙的最大距离?(2).车与墙第二次碰撞前,车和铁块的速度?(3).铁块最终距车的左端多远?(车身至少要多长,铁块才不会从车上滑下?)12.如图所示,光滑的水平轨道上,有一个质量为M的足够长长木板,一个轻弹簧的左端固定在长木板的左端,右端连着一个质量为m的物块,且物块与长木板光滑接触。
开始时,m和M均静止,弹簧处于原长。
现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1、F2,从两物体开始运动以后的整个过程中,对m、M和弹簧组成的系统(弹簧形变不超过弹性限度),下列说法正确的是()A、由于F1、F2等大反向,故系统动量守恒B、由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒C、由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统机械能不断增大D、当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M动能最大13.如图所示,A、B、C三物块质量均为m,置于光滑水平面上。
B、C间夹有原已完全压紧不能再压缩的弹簧,两物块用细绳相连,使弹簧不能伸展。
物块A以初速度v0沿B、C连线方向向B运动,相碰后,A与B、C粘合在一起,然后连接B、C的细绳因受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离,脱离弹簧后C的速度为v0.求弹簧所释放的势能ΔE.14.如图所示,A、B、C三物块质量均为m,置于光滑水平面上。
B、C用轻弹簧相连处于静止状态。
物块A 以初速度v0沿B、C连线方向向B运动,相碰后,A与B粘合在一起。
求:(1)弹簧的最大弹性势能Ep.(2)以后AB会不会向左运动?15.光滑的水平轨道上,质量分别为m1=1Kg和m2=2Kg的小车A、B用轻弹簧连接静止,弹簧处于原长。
现使A以速度V0=6 m/s沿轨道向右运动,求:(1)当弹簧第一次恢复原长时A和B的速度(2)弹簧的最大弹性势能16.如图所示,光滑水平轨道上,质量分别为m1=2Kg和m2=4Kg小车A、B用轻弹簧连接将弹簧压缩后用细绳系在A、B上,然后使A、B以速度V0=6m/s沿轨道向右运动,运动中细绳突然断开,当弹簧第一次恢复到原长时,A的速度刚好为0,求:(1)被压缩的弹簧所具有的弹性势能E p(2)讨论在以后的运动过程中B有没有速度为0的时刻17.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。
另一质量与B相同的滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行,当A滑过距离l1时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连。
已知最后A恰好返回出发点P并停止。
滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ,运动过程中弹簧最大形变量为l2,重力加速度为g,求A从P出发时的初速度v018.两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。
在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示。
C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。
在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。
然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。
过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除定均无机械能损失)。
已知A、B、C三球的质量均为m。
(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
(2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。
19.质量为M=3kg的小车放在光滑的水平面上,物块A和B的质量为m A=m B=1kg,放在小车的光滑水平底板上,物块A和小车右侧壁用一根轻弹簧连接起来,不会分离。
物块A和B并排靠在一起,现用力压B,并保持小车静止,使弹簧处于压缩状态,在此过程中外力做功135J,如右图所示。
撤去外力,当B和A分开后,在A达到小车底板的最左端位置之前,B已从小车左端抛出。
求(1) B与A分离时A对B做了多少功?(2) 整个过程中,弹簧从压缩状态开始,各次恢复原长时,物块A和小车的速度20.如下图所示,在水平光滑桌面上放一质量为M的玩具小车。
在小车的平台(小车的一部分)上有一质量可以忽略的弹簧,一端固定在平台上,另一端用质量为m的小球将弹簧压缩一定距离用细线捆住。
用手将小车固定在桌面上,然后烧断细线,小球就被弹出,落在车上A点,OA=s,如果小车不固定而烧断细线,球将落在车上何处?设小车足够长,球不至落在车外。
21.如图所示,金属杆a从离地h高处由静止开始沿光滑平行的弧形轨道下滑,轨道的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平轨道上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量为m a,且与杆b的质量之比为m a∶m b=3∶4,水平轨道足够长,不计摩擦,求:(1)a和b的最终速度分别是多大?(2)整个过程中回路释放的电能是多少?(3)若已知a、b杆的电阻之比R a∶R b=3∶4,其余部分的电阻不计,整个过程中杆a、b上产生的热量分别是多少?22.将带电量Q=0.3 C,质量m′=0.15 kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M=0.5 kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度B=20 T的水平方向的匀强磁场,开始时小车静止在光滑水平面上,当一个摆长为L=1.25 m,摆球质量m=0.4 kg的单摆从水平位置由静止释放,摆到最低点时与小车相撞,如图所示,碰撞后摆球恰好静止,g取10 m/s2.求:(1)摆球与小车碰撞过程中系统损失的机械能E是多少?(2)碰撞后小车的最终速度是多少?23.人和冰车的总质量为M,人坐在静止于光滑水平冰面的冰车上,以相对地的速率v 将一质量为m 的木球沿冰面推向正前方的竖直固定挡板。
设球与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞后球以速率v反弹回来。
人接住球后,再以同样的相对于地的速率v 将木球沿冰面推向正前方的挡板。
已知M:m=31:2,求:(1)人第二次推出球后,冰车和人的速度大小。
(2)人推球多少次后不能再接到球?24.在做“碰撞中的动量守恒”实验中:(1)用精度为0.1mm的游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图甲所示,该球直径为______cm.(2)实验中小球的落点情况如图乙所示,入射球A与被碰球B的质量比为MA∶MB=3∶2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为pA∶pB=_____.25.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图(a)所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。
(1) 若已得到打点纸带如图(b),并测得各计数点间距标在图上.A为运动起始的第一点.则应选______段来计算A的碰前速度.应选______段来计算A和B碰后的共同速度。