动量守恒定律习题 动量守恒定律选择题及
一、基础概念题
1. 系统动量守恒条件
图示中,甲木块(质量m)以速度v撞击静止的乙木块(质量m),乙上连有轻质弹簧。这一系统动量是否守恒?
分析:甲、乙为系统,受到的外力(如地面支持力)平衡,因此系统动量守恒。当弹簧发生形变时,动能转化为弹性势能,但系统的总动能并不守恒。正确选项为C。
2. 动量与动能关系
关于动量和动能的关系,哪一种说法是正确的?
分析:动量是矢量,描述速度的大小和方向;动能是标量,描述速度大小。当动量不变时,意味着速度的大小和方向都没有变化,因此动能也必然不变(A正确)。动能不变并不意味着动量一定不变,如在匀速圆周运动中,速度大小不变但方向改变,动量可能发生变化(B错误)。
二、碰撞类问题
1. 完全非弹性碰撞
三个小球与静止球发生碰撞,其中a被弹回,b粘合运动,c静止。关于这次碰撞,哪一种说法是正确的?
分析:系统发生碰撞时动量守恒。由于a反向弹回,其速度变化最大,因此获得的冲量也最大(A正确)。由于c静止,说明其动能全部损失,因此c克服阻力做功最多(C正确)。
2. 火箭反冲问题
静止的火箭喷出气体后获得了一定的速度,求火箭的质量。
分析:根据动量守恒定律,我们可以计算出火箭的质量。具体计算过程略。
三、综合应用题
1. 多次碰撞问题
甲以速度v撞击静止的乙,乙减速至停止时甲再次碰撞。求第一次碰撞损失的动能。
分析:设第一次碰撞后的速度分别为v和v。通过动量守恒和平均速度关系,我们可以计算出损失的动能。
2. 人船模型
人与船静止,人水平抛出物体后船获得了一定的速度。求物体的抛出速度。
分析:利用动量守恒定律,我们可以计算出物体的抛出速度。具体计算过程略。
四、易错点提示
矢量性:动量守恒需要注意方向性。在斜抛运动中,水平方向动量守恒,但竖直方向受重力影响并不守恒。
能量区别:非弹性碰撞中动量虽然守恒,但动能并不守恒。例如,碰撞后物体可能粘合在一起运动,这时动能会发生变化。