高中物理验证动量守恒定律试题

如图所示，光滑水平面上，有一质量为M，长为L的长木板，它的左端有一质量为m的小物块(已知m＜M)，物块与长木板之间的动摩擦因数为μ。开始时木板与小物块均靠在左边固定的竖直挡板处，以共同速度v₀向右运动，右边也有一同样固定的竖直挡板，且左右挡板之间的距离足够长。假设长木板与两挡板的碰撞时间极短，碰撞前后速度反向，速率不变。
⑴试求物块不从长木板上滑下板长L应满足的条件。(用上述已知字母表达)
⑵若第一问条件满足，且M=2kg，m=1kg，v₀ =3m/s，μ=0.5。试计算整个过程中小物块在长木板上滑行的总路程以及长木板在第三次与挡板碰撞前系统损失的机械能。

如图所示，质量M=0.45kg的前方带有小孔的塑料块沿斜面滑到最高点C时速度恰为零，此时它刚好与从A点以v₀水平射出的弹丸相碰，弹丸沿着斜面方向进入塑料块中，并立即与塑料块粘在一起有相同的速度。已知A点和C点距地面的高度分别为：H=1.95m，h=0.15m，弹丸的质量m=0.05kg，水平初速度v₀=8m/s，重力加速度g=10m/s²。求：
⑴斜面与水平地面的夹角θ。
⑵上述条件仍成立，若再在斜面下端与地面交 接处设一个垂直斜面的弹性挡板，塑料块与它相碰后可以立即原速率反弹。现要使弹丸与塑料块相碰后一起沿斜面向下运动，它们与挡板第一次相撞后恰好仍能返回C点，则塑料块与斜面间的动摩擦因数应为多少?

下列说法正确的是(  )

A．平均速度就是速度的平均值

B．瞬时速度对应的是某一个时刻

C．火车以速度V经过某一段路，V是指瞬时速度

D．子弹以速度V从枪口射出，V是指平均速度

一个物体的质量是2 kg，沿竖直方向下落，以10 m/s的速度碰到水泥地面上，随后又以8 m/s的速度被反弹回，若取竖直向上为正方向，则小球与地面相碰前的动量是_______kg·m/s，相碰后的动量是_______kg·m/s，小球的动量变化是_______kg·m/s。

物体做平抛运动，正确的说法是：

A．由于物体只受重力，所以物体在下落过程中只受重力的冲量

B．尽管物体只受重力，物体在曲线下落过程中动量变化量的方向也不会竖直向下

C．轻物体和重物体在自由下落中，只要经过的时间相同，重力的冲量也相同

D．物体在下落过程中，相等时间内的平均速度不相同，所以相等时间内重力的冲量也不相同

关于动量的说法中，正确的是：

A．物体的动量改变了，其速度大小一定改变

B．物体的动量改变了，其速度方向一定改变

C．物体运动速度的大小不变，其动量一定不变

D．物体的运动状态改变，其动量改变

两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m_A="1" kg，m_B="2" kg，v_A="6" m/s，v_B="2" m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（   ）

A．vA′="5" m/s，vB′="2.5" m/s	B．vA′="7" m/s，vB′="1.5" m/s
C．vA′=－4 m/s，vB′="7" m/s	D．vA′="2" m/s，vB′="4" m/s

（1）伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
①实验时，让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。
②下表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据，根据___________________，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

次数	1	2	3	4	5	6	7
s(m)	4.5	3.9	3.0	2.1	1.5	0.9	0.3
V(mL)	90	84	72	62	52	40	23.5

③本实验误差的主要来源有：距离测量的不准确，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于_________________________等。(只要求写出一种)

（1）如图，在水平地面上固定一个内侧长为L、质量为M的薄壁箱子。光滑的物块B的质量为m，长为，其左端有一光滑小槽，槽内装有轻质弹簧。开始时，使B紧贴A₁壁，弹簧处于压缩状态，其弹性势能为E_p。现突然释放弹簧，滑块B被弹开。假设弹簧的压缩量较小，恢复形变所用的时间可以忽略。求滑块B到达A₂壁所用的时间。
（2）a．现将箱子置于光滑的水平地面上而不固定，仍使B紧贴A₁壁，弹簧处于压缩状态，其弹性势能为E_p，整个系统处于静止状态。现突然释放弹簧，滑块B离开A₁壁后，弹簧脱落并被迅速拿出箱子。求此时滑块B的速度v与箱子的速度V。
b．假设滑块B与A₁壁和A₂壁的碰撞过程中无机械能损失。试定量描述滑块B相对于地面运动的速度变化情况，并计算两次碰撞之间的时间间隔。

如图8-8-3所示，质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg.设小球在落到车底前瞬间速度是25 m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是(    )

图8-8-3

A．5 m/s

B．4 m/s

C．8.5 m/s

D．9.5 m/s

三个完全相同的小球、、以相同速度分别与另外三个不同的静止小球相碰，碰后，小球被反向弹回；小球与被撞球粘合在一起仍沿原运动方向运动，小球恰好碰后静止，则以下说法正确的是：（　）

A．被球碰撞的球获得动量最大

B．球对被撞球冲量最大

C．小球损失动能最多

D．小球克服阻力做功最多

如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是：（　）
　　 A．两物体同时放开后，系统总动量始终为零
　　 B．先放开左手，后放开右手，动量不守恒
　　 C．先放开左手，后放开右手，总动量向左

质量为 的小球以 的速度与质量为 的静止小球正碰，关于碰后的速度，下面哪些是可能的（　）

A．

B．

C．

D．

窗体顶端
 

如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置形滑板，滑板两端为半径的1/4圆弧面，和分别是圆弧的端点，段表面粗糙，其余段表面光滑.小滑块和的质量均为，滑板的质量.和与面的动摩擦因数分别为=0.10和=0.40，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.开始时滑板紧靠槽的左端，静止在粗糙面的B点.以的初速度从点沿弧面自由滑下，与发生弹性碰撞后，处在粗糙面点上.当滑到点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并牢固粘连，继续滑动，到达点时速度为零.与视为质点，取，问：
（1）在段向右滑动时，滑板的加速度为多大？
（2）BC长度为多少？、、最终静止后，与间的距离为多少？

如图，质量为0.5kg、长1.2m的金属盒AB，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数μ＝0.125。在盒内右端B处放着质量也为0.5kg、半径为0.1m的小球，球与盒间无摩擦。若在A端给盒以水平向右的冲量1.5N·s，设盒在运动中与球碰撞时间极短，且无能量损失，求：
（1）盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少？
（2）盒从开始运动到完全停止所经过的时间是多少？