动量守恒定律练习题一.doc
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动量守恒定律是物理学中的一个基本原理,它指出在一个封闭系统中,如果没有外力或者所有外力的矢量和为零,那么该系统的总动量保持不变。这个定律广泛应用于各种物理问题,包括碰撞、爆炸、天体运动等。 在动量守恒定律的应用中,有几个关键点需要注意: 1. 动量守恒的条件并不绝对要求系统内部没有摩擦力,而是要求系统受到的**合外力**为零。因此,即使系统内部存在摩擦力,只要这些力的总和不影响系统的整体动量,动量仍然可以守恒。选项A错误,因为只要有合外力为零,动量就可以守恒。 2. 对于物体自由下落和反弹的问题,如果考虑地球和物体作为一个系统,由于地球的质量远大于物体,系统在下落和上升过程中受到的地球引力可以看作是平衡的,因此动量在全过程可能守恒。选项B和C可能正确,而D则不正确,因为即使系统加速度为零,如果受到非零的合外力,动量也不守恒。 3. 当两个小球相向运动并碰撞后都停下来,这意味着它们的总动量在碰撞前后为零,因此它们在碰撞前的总动量也必须为零。但这并不意味着它们的质量、速度或动量相等,只需要总动量相等即可。选项D正确。 4. 在小球下落与弹簧相互作用的过程中,小球的动能在B位置达到最大,因为这是小球速度最大的时刻。在A到C位置,小球的重力势能转换为动能和弹簧的弹性势能,所以小球动能的增加小于重力势能的减少。而在A到D位置,重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加加上小球动能的减少。因此,选项B正确。 5. 在小铁球在光滑水平面上来回摆动的小车问题中,小车和小球系统在小铁球摆动过程中动量是守恒的,因为没有外力作用。选项A正确。小球向右摆动时,小车可能会向左加速,但不是一直加速;在小球到达最高点时,由于动量守恒,小车可能会继续向左移动;在小球到达最低点时,由于小球的速度最大,系统的动量最大,因此小车的速度也最大。所以,选项B、C和D都有可能是正确的,取决于具体的情况。 6. 子弹射入木块的问题中,射入深度与子弹的质量、初速度、动能以及木块的阻力有关。根据题意,射入深度dA大于dB,这可能意味着tA>tB,因为质量更大的子弹更难停下来,但不能确定EkA>EkB,因为动能还与速度有关。同样,无法仅凭射入深度判断vA和vB的大小,以及mA和mB的大小。因此,这些选项可能正确也可能不正确,需要更多信息来确定。 7. 对于弹簧连接的两个物块,从速度随时间变化的图像可以推断出,在t1、t3时刻,物块达到相同速度,弹簧处于压缩状态;t3到t4时刻,弹簧恢复原长,但无法直接得出m1:m2的比例;t2时刻,A和B的动能之比可以通过速度的变化来估算。因此,选项A、B可能正确,但C和D无法确定。 8. 半圆槽和小球的问题中,小球在半圆槽内运动时,只有重力做功,因为摩擦力可以忽略。在水平方向上,如果分析小球和半圆槽的系统,由于没有外力作用,动量在水平方向上是守恒的。在B到C点的过程中,系统在水平方向的动量依然守恒;小球离开C点后,将沿着原来的水平速度方向做竖直上抛运动。因此,选项A和C是正确的。 对于计算题部分,我们无法在这里提供详细的解题步骤,但可以指出解题的基本思路: 9. 为了使小滑块从木板上掉下来,需要克服摩擦力的作用。通过牛顿第二定律和动量守恒,可以计算出需要作用多长时间的力F。 10. 物块与障碍物的碰撞是无能量损失的,因此动量在碰撞前后是守恒的。通过动量守恒和能量守恒,可以分别求出物块与平板车的共同速度和物块向右运动的最大距离。 11. 带电滑块在电场和磁场中的运动要考虑洛伦兹力的作用。滑块在通过D点时速度的改变可以用来计算电场和磁场对滑块的影响,从而求出所需的物理量。 以上是动量守恒定律的一些应用和解析,具体计算题的解答需要实际进行数学运算。在实际问题中,理解动量守恒的条件和应用范围,结合牛顿定律和能量守恒,能够解决许多力学问题。
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