2019高中物理第十六章動(dòng)量守恒定律課時(shí)作業(yè)三含解析新人教版選修.docx

課時(shí)作業(yè)(三)1下列四幅圖所反映的物理過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是()【解析】A中子彈和木塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向所受合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；B中在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中，系統(tǒng)在水平方向始終受墻的作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；C中木球與鐵球組成的系統(tǒng)所受合力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；D中木塊下滑過(guò)程中，斜面始終受擋板作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，選項(xiàng)A正確【答案】A圖16382(2014浙江高考)如圖1638所示，甲木塊的質(zhì)量為m1，以v的速度沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng)，正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊，乙上連有一輕質(zhì)彈簧甲木塊與彈簧接觸后()A甲木塊的動(dòng)量守恒B乙木塊的動(dòng)量守恒C甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能守恒【解析】根據(jù)動(dòng)量守恒定律的條件，以甲、乙為一系統(tǒng)，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，A、B錯(cuò)誤，C正確；甲、乙的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，甲、乙系統(tǒng)的動(dòng)能不守恒，D錯(cuò)誤【答案】C圖16393如圖1639所示，光滑圓槽的質(zhì)量為M，靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一小球被細(xì)線吊著恰位于槽的邊緣處，如果將線燒斷，則小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，圓槽的速度是()A0B向左C向右 D無(wú)法確定【解析】小球和圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向上的動(dòng)量守恒(px0)細(xì)線被燒斷瞬間，系統(tǒng)在水平方向的總動(dòng)量為零又知小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，球與槽水平方向上有共同速度，設(shè)為v，由動(dòng)量守恒定律有：0(Mm)v，所以v0.【答案】A4一個(gè)質(zhì)量為2 kg的裝砂小車，沿光滑水平軌道運(yùn)動(dòng)，速度為3 m/s，一個(gè)質(zhì)量為1 kg的球從0.2 m高處自由落下，恰落入小車的砂中，此后小車的速度為()A3 m/s B2 m/sC2.7 m/s D0【解析】小車、砂、球三者組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，故Mv(Mm)v，解得：v v3 m/s2 m/s，B正確【答案】B圖163105(多選)根據(jù)UIC(國(guó)際鐵道聯(lián)盟)的定義，高速鐵路是指營(yíng)運(yùn)速率達(dá)200 km/h以上的鐵路和動(dòng)車組系統(tǒng)據(jù)廣州鐵路局警方測(cè)算：當(dāng)和諧號(hào)動(dòng)車組列車以350 km/h的速度在平直鐵軌上勻速行駛時(shí)，受到的阻力約為106 N，如果撞擊一塊質(zhì)量為0.5 kg的障礙物，會(huì)產(chǎn)生大約5 000 N的沖擊力，撞擊時(shí)間約為0.01 s，瞬間可能造成列車顛覆，后果不堪設(shè)想在撞擊過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A列車受到合外力的沖量約為50 NsB列車受到合外力的沖量約為104 NsC障礙物受到合外力的沖量約為175 NsD列車和障礙物組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒【解析】列車對(duì)障礙物的沖擊力的沖量為5000 N0.01 s50 Ns，因沖擊力遠(yuǎn)大于障礙物的重力，故障礙物所受合外力的沖量大小近似為50 Ns，因列車勻速行駛，列車與障礙物碰撞過(guò)程中，二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒，A、D均正確【答案】AD6(2014福州一中月考)兩名質(zhì)量相等的滑冰人甲和乙都靜止在光滑的水平冰面上現(xiàn)在，其中一人向另一個(gè)人拋出一個(gè)籃球，另一人接球后再拋回如果反復(fù)進(jìn)行幾次后，甲和乙最后的速率關(guān)系是()A若甲最先拋球，則一定是v甲v乙B若乙最后接球，則一定是v甲v乙C只有甲先拋球，乙最后接球，才有v甲v乙D無(wú)論怎樣拋球和接球，都是v甲v乙【解析】根據(jù)動(dòng)量守恒定律，因?yàn)槌鮿?dòng)量為零，最后系統(tǒng)的總動(dòng)量也為零，因此兩個(gè)人的動(dòng)量等大反向，因此誰(shuí)最后接球，誰(shuí)的質(zhì)量大，則他的速度就小，選項(xiàng)B正確【答案】B圖163117如圖16311所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為M3 kg的薄板和質(zhì)量為m1 kg的物塊，都以v4 m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，它們之間有摩擦，薄板足夠長(zhǎng)，當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時(shí)，物塊的運(yùn)動(dòng)情況是()A做加速運(yùn)動(dòng) B做減速運(yùn)動(dòng)C做勻速運(yùn)動(dòng) D以上運(yùn)動(dòng)都可能【解析】物塊與薄板相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在豎直方向受重力和支持力作用，剛好矢量和為零，所以物塊與薄板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，且在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中任一時(shí)刻系統(tǒng)的總動(dòng)量都不變薄板足夠長(zhǎng)，則最終物塊和薄板達(dá)到共同速度v，由動(dòng)量守恒定律得(取薄板運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?：Mvmv(Mm)v，則v m/s2 m/s.共同運(yùn)動(dòng)速度的方向與薄板初速度的方向相同在物塊和薄板相互作用過(guò)程中，薄板一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，而物塊先沿負(fù)方向減速到速度為零，再沿正方向加速到2 m/s.當(dāng)薄板速度為v12.4 m/s時(shí)，設(shè)物塊的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律得MvmvMv1mv2，v2 m/s0.8 m/s.即此時(shí)物塊的速度方向沿正方向，故物塊正做加速運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)正確【答案】A8(2014上海高考)動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vAvB21，則動(dòng)量大小之比pApB_；兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來(lái)動(dòng)量大小之比ppA_【解析】物體A、B的動(dòng)能相等，速度大小之比為vAvB21，則質(zhì)量之比為mAmB14，設(shè)A的速度為v0、質(zhì)量為m，則B的速度為、質(zhì)量為4m，故A的動(dòng)量為mv0，B的動(dòng)量為4m()2mv0，所以A、B的動(dòng)量大小之比pApB12.碰撞前后，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則兩者的總動(dòng)量mv0(2mv0)mv0，所以兩者的總動(dòng)量與A原來(lái)的動(dòng)量大小之比ppA11.【答案】12119(2014重慶高考)一彈丸在飛行到距離地面5 m高時(shí)僅有水平速度v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為31，不計(jì)質(zhì)量損失，取重力加速度g10 m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是()【解析】彈丸爆炸瞬間爆炸力遠(yuǎn)大于外力，故爆炸瞬間動(dòng)量守恒因兩彈片均水平飛出，飛行時(shí)間t1 s，取向右為正，由水平速度v知，選項(xiàng)A中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；選項(xiàng)B中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；選項(xiàng)C中，v甲1 m/s，v乙2 m/s；選項(xiàng)D中，v甲1 m/s，v乙2 m/s. 因爆炸瞬間動(dòng)量守恒，故mvm甲v甲m乙v乙，其中m甲m，m乙m，v2 m/s，代入數(shù)值計(jì)算知選項(xiàng)B正確【答案】B10如圖16312所示，一玩具小車攜帶若干質(zhì)量為m的彈丸，車和彈丸的總質(zhì)量為M，在半徑為R的水平光滑軌道上以速度v0做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小車每轉(zhuǎn)一周便沿運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)地面以恒定速度v發(fā)射一顆彈丸，則小車發(fā)射第幾顆彈丸時(shí)靜止()圖16312A4B5C8D10【解析】由題意知，小車每轉(zhuǎn)一周，質(zhì)量就減少m，設(shè)發(fā)射第一顆彈丸后小車的速度為v1(依次類推)，由沿切線方向動(dòng)量守恒，可得：發(fā)射一顆彈丸時(shí)Mv0(Mm)v1mv發(fā)射兩顆彈丸時(shí)(Mm)v1(M2m)v2mv解得v1，v2遞推可知，發(fā)射n顆彈丸時(shí)的速度vn，令vn0可得n，將已知條件和代入上式可得n4，故正確選項(xiàng)為A.【答案】A11將兩條完全相同的磁鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑，開(kāi)始時(shí)甲車速度大小為3 m/s，乙車速度大小為2 m/s，方向相反并在同一直線上，如圖16313所示圖16313(1)當(dāng)乙車速度為零時(shí)，甲車的速度多大？方向如何？(2)由于磁性極強(qiáng)，故兩車不會(huì)相碰，那么兩車的距離最小時(shí)，乙車的速度是多大？方向如何？【解析】?jī)蓚€(gè)小車及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，兩車之間的磁力是系統(tǒng)內(nèi)力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒設(shè)向右為正方向(1)據(jù)動(dòng)量守恒知：mv甲mv乙mv甲，代入數(shù)據(jù)解得v甲v甲v乙(32)m/s1 m/s，方向向右(2)兩車相距最近時(shí)，兩車速度相同，設(shè)為v，由動(dòng)量守恒知：mv甲mv乙mvmv.解得vm/s0.5 m/s，方向向右【答案】(1)1 m/s，方向向右(2)0.5 m/s，方向向右12如圖16314所示，一質(zhì)量為M的物體靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h.一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度射出重力加速度為g.求：