47鞏固練習動量守恒動律的應用(提高)(20210114000219)

1、物理總復習：動量守恒定律的應用【鞏固練習】一、選擇題 1、如圖甲所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上。 一個質(zhì)量為 m的小滑塊以初速度 Vo根據(jù)圖從木板的左端向右滑上木板。 滑塊和木板的水平速度隨時間變化的圖象如圖乙所示。象判斷下列哪些說法是正確的（）*1A .滑塊與木板間始終存在相對運動;B .滑塊始終未離開木板;C.滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量;D 在ti時刻滑塊從木板上滑出。2、如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m裝有光滑弧形槽的小車，一質(zhì)量也為小球以Vo的水平初速度沿槽口向小車滑去，到達某一高度后，小球又返回車右端。則（A. 小球以后將向右做平拋運動B. 小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動C. 此過

2、程小球?qū)π≤囎龅墓镈.小球在弧形槽上升的最大高度為2g球向BEp,則3、在光滑水平地面上有兩個相同的彈性小球A、B，質(zhì)量都為 m,現(xiàn)B球靜止。球運動，發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機械能守恒，兩球壓縮最緊時的彈性勢能為碰前A球速度等于（）A. JEV m4、（2014 江南“十?！甭?lián)考）A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,mA=1 kg.m= 2 kg, va= 6 m/s , vb= 2 m/s.當 A追上B并發(fā)生碰撞后，A、B兩球速度的可能值是（VA = 5 m/s, vb= 2.5 m/sC.va= 2 m/s, vb =4 m/sva= 4 m/s, VB =7 m/sVA

3、 = 7 m/s, vb =1.5 m/s5、兩個完全相同的小鋼球在光滑的水平面上分別以3m/S和5m/s的速率相向運動，設碰撞可看成是彈性碰撞，則它們發(fā)生正碰后的速度Vi和V2分別為 （A. 3m/ s 5m /sB.5m /s 3m/ sC. 3m/ s 5m/ sD.5m/s 3m/ s36、速度為10 m/s的氦核與靜止的質(zhì)子發(fā)生正碰,氦核的質(zhì)量為質(zhì)子的4倍，碰撞是彈性碰撞，求碰撞后兩個粒子的速度分別為A. 0.6 103m/s 1.6 103m/sB.1.6 103m/s 0.6103m/s33C. 0.6 10 m/s 1.2 10 m/sD.31.2 10 m/s 0.6103m

4、/s7、質(zhì)量為1kg的小球以4m/S的速度與質(zhì)量為2kg的靜止的小球相碰。關于碰后的速度,下列可能的是（4A. -m/s ,3)-m /s3B.1m /s,乙車速度減為0.5m/s，方向不變甲車速度為0.5m/s，方向與原來速度方向相反速率相等，方向相反速率都約為 0.33m/s,方向都與甲車后來的速度方向一致C. 1m/ s , 3m/sD. 4m/s, 4m/ s8、兩根磁鐵放在兩輛小車上，小車能在水平面上自由移動，甲車與磁鐵總質(zhì)量為1kg,乙車與磁鐵總質(zhì)量為 2 kg，兩根磁鐵的S極相對。推動一下使小車相向而行，若某時刻甲的速 度為3m/s，乙的速度為2m/s （與甲的速度方向相反），之

5、后可以看到，它們還沒有碰上就分 開了，則（ ）A .甲車開始反向時，B 乙車開始反向時，C.兩者距離最近時， D 兩者距離最近時，9、一只爆竹豎直升空后，在高為h處達到最高點，發(fā)生爆炸，分為質(zhì)量不同的兩塊，兩塊質(zhì)量之比為2:1，其中小的一塊獲得水平速度V,則兩塊爆竹落地后相距（）B.V徑gC.（網(wǎng)D.諦10、質(zhì)量為M的火箭以速度Vo水平飛行，若火箭向后噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體相對火箭的速度為u，則火箭的速度變?yōu)椋ǎ﹎uM mmuMB.D.VomuM mmuM二、填空題1、一人坐在冰面的小車上，人與車的總質(zhì)量為M=70kg，當它接到一個質(zhì)量 m=20kg，以速度Vo=5m/s迎面滑來的木箱后，立

6、即以相對于自己為 V =5m/s的速度逆著木箱原來滑行的方向推出，不計冰面阻力，則小車獲得的速度為m/s。2、兩磁鐵各固定在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿直線運動，已知甲車和 磁鐵的總質(zhì)量為 0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg，兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運動，某時刻甲車的速度大小是2m/s，乙車的速度大小為 3m/s，且仍在相向運動,則兩車的距離最近時，乙車的速度大小為 m/s ;甲車速度為零時，乙車的速度大小為m/s。3、人和冰車的總質(zhì)量為M，另一木球質(zhì)量為 m, M:m=31:2，人坐在靜止于水平冰面再以相的冰車上，以速度 V （相對于地面）將原來靜止的木球沿冰

7、面推向正前方的固定擋板，不計 一切摩擦阻力。木球每次與擋板碰撞后都將以碰撞前的速率反向彈回，人接到球后，同的速度V （相對于地面）將球推向擋板。求人推木球 次后，不能再接到球。三、計算題右邊A B的和0.5 kg.現(xiàn)讓A以6 m/s的速度水平向左運動，之后與墻壁碰撞，碰 碰后的速度大小變?yōu)? m/s.當A與B碰撞后會立即粘在一起運動，g取1、（2014西安模擬）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對接， 與一個足夠高的1/4光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A B靜置于光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為1.5 kg 撞的時間為0.3 s，10 m/s 1 2,求：32、如圖所示，滑塊 A、C質(zhì)量均為

8、m,滑塊B質(zhì)量為一m，開始時A、B分別以Vi、2V2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運動,現(xiàn)將C無初速地放在 A上，并與A粘合不再分開，此時 A與B相距較近，B與擋板相距足夠遠。若B與擋板碰撞將以原速率反彈，A與B碰撞將粘合在一起。為使 B能與擋板碰撞兩次,V、v2應滿足什么關系?V1V23、如圖所示，小球 A系在細線的一端，線的另一端固定在 為h。物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于 面間的動摩擦因數(shù)為0點，0點到水平面的距離0點的正下方，物塊與水平Q現(xiàn)拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰(碰撞時間極短)，反彈后上升至最高點時到水平面的距離

9、為。小球與物16塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g,求物塊在水平面上滑行的時間t。Jo4、(2014安徽卷)在光滑水平地面上有一凹槽A,中央放一小物塊 B物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為1.0m,凹槽與物塊的質(zhì)量均為m兩者之間的動摩擦因數(shù)口為0.05。開始時物塊靜止，凹槽以 沒有能量損失，且碰撞時間不計，m兩者之間的動摩擦因數(shù)V0 = 5m/s初速度向右運動，設物塊與凹槽槽壁碰撞過程中g 取 10m/s2.求：(1) 物塊與凹槽相對靜止時的共同速度；(2) 從凹槽開始運動到兩者相對靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù);(3)從凹槽開始運動到兩者剛相對靜止所經(jīng)歷的時間及該時間內(nèi)凹槽運動的位

10、移大小.【答案與解析】-、選擇題1、ACD解析：從圖乙中可以看出，滑塊與木板始終沒有達到共同速度，所以滑塊與木板間始終存在相對運動；又因木板的加速度較大，所以滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量；因在ti時刻以后，滑塊和木板都做勻速運動，所以在 ti時刻滑塊從木板上滑出。即選項ACD正確。2、BC解析：此過程系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能也守恒。小球上升到最高點時,與小車有1 1共同速度V共，則 mvo=2mv共一mv0=2mv共+mgh 解得2h亠4g小球回到小車右端，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律mvo 二mv車 + mv球-mv = - mv車 + - mV球解得V車=VoV球=01 2 1 2

11、所以小球做自由落體運動小球?qū)囎龉 1mv. = 1 mv0(動能定理)3、C解析：碰撞過程動量守恒，兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒，壓縮到最緊時兩球速度相等,則有 mv0 =2 mv-mv2+-2mv2=Ep可得碰前A的速度 Vo=22pV m4、【答案】B【解析】雖然題給四個選項均滿足動量守恒定律，但A、D兩項中，碰后 A的速度VA，大于B的速度Vb，必然要發(fā)生第二次碰撞，不符合實際，即A、D項錯誤；C項中，兩球 碰后的總動能Ek后= 2mAvA 2mBVB 57J2 2大于碰前的總動能 Ek前=22 J,違背了能量守恒，選項C錯誤；而B項既符合實際情況, 也不違背能量守恒，選項 B正確.5、

12、B解析：設兩個小球的質(zhì)量分別為0和m2，碰前的速度分別為 V1和V2，碰撞后的速度分別為Vi和V2，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律有m1v1m2V2m1v1m2v21 2m1v121 2 1 2 1 2-m2v2- m1v1 m2v2222可得Vi(m1 m2)v, 2m2v25m/ sV2m1m2(m2 m1)v2 2m1v,3m/ s說明碰后兩球交換速度。m,m26、A解析:設質(zhì)子的質(zhì)量為 m則氦核的質(zhì)量為4m ,碰前的速度氦核為Vi質(zhì)子為V20，碰撞后的速度分別為V1和V2，有4mvi 4mVimv2 , 1 4mv1221 4mv1222mv2可得Vi4m mv10.64m m310

13、 m/s , v22 4m4m m V11.63103m/s7、AB解析：根據(jù)動量守恒,能量守恒以及碰后要符合實際情況，即(1 )動量守恒，即P2 PiP2(2)動能不增加，即Ek1Ek2P2P2P2 P22Ek1 Ek2 或2m1 2m22 2m2可得AB選項符合。(3 )速度要符合場景8、AD解析：設甲的速度方向為正方向，甲車開始反向時速度為零,根據(jù)動量守恒定律m1v1%V2m2v2解得V2乙車開始反向時速度為零，m1V1%V2m解得兩者距離最近時速度相同，m1V1m2v2(0m2)v后來的速度方向一致，C錯D對。故選AD。vi0.5m/ s，A 對。1m/s，B 錯。解得V -m/s，方

14、向都與甲車39、C解析：在高為h處達到最高點發(fā)生爆炸，水平速度、豎直分速度都為零，動量守恒，總動量為零，兩塊速度必然反向，都做平拋運動。mv 2mv1-v ( 1)2根據(jù)平拋運動h -gt22(2)X1xvt兩塊爆竹落地后相距XX1X23v f2h 祐，C對。10、C解析：氣體對地的速率為根據(jù)動量守恒定律 Mvo(M m)v m(v u)，解得vomu , C 對。M同理第三次：Mv3 5mv第 n次：Mvn (2n 1)mv二、填空題1、.209解析：設木箱原來滑行的方向為正方向，小車獲得的速度為人推木箱后瞬間木箱的動量為 m（v v） （ v不是對地的速度，是對 v的且逆著木箱）根據(jù)動量守

15、恒定律 mv0Mv m(v v)m(vo v)代入數(shù)據(jù) vM m20m/s942、 一m/ s， 2m/ s3解析：設甲車速度方向為正方向，兩車的距離最近時共速，根據(jù)動量守恒定律mivi m2v2 （mi m2）v，代入數(shù)據(jù)解得v4m/s，方向與乙車原來的方向相同。32m/ s，方向與乙車原來的方向相同。甲車速度為零時， gy mzv? m2v2 解得v23、第9次解析：設人推木球時，人和冰車后退的方向為正方向,第一次速度為vi，第二次速度為v2，第n次速度為vn。根據(jù)動量守恒定律第一次：Mv1 mv 0 即 Mv1mv第二次：推球前的動量都為正 Mv1mv,推球后木球的動量為負,mv，人和冰

16、車的動量為正 Mv2，貝U Mv1 mv Mv2mv，解得 Mv2 3mv當vn v時，人不能再接到球，即Vn (2n 1)m1丁 M解得n 8.25，說明推了 8次還不能要求，所以人推木球第9次后，不能再接到球。三、計算題1、【答案】(1)50 N (2)0.45 m【解析】(1)設水平向右為正方向，當A與墻壁碰撞時根據(jù)動量定理有Ft = mAv 1 mA ( vi)解得F = 50 N.(2)設碰撞后A、B的共同速度為V,根據(jù)動量守恒定律有mAV 1= (mA + mB)vA、B在光滑圓形軌道上滑動時，機械能守恒，由機械能守恒定律得mB）ghmB)v2 (mA2解得 h= 0.45 m.2

17、、1.5v2 vi2v2 或解析：設向右為正方向,1-Vi V22A與C粘合在一起的共同速度為V，由動量守恒定律得2 -Vi3mvi 2mv ( 1)為保證B碰擋板前A未能追上B，應滿足vV2（ 2）設A與B碰后的共同速度為V為使B能與擋板再次碰撞應滿足11.5v2 V, 2v2 或-v,2 13，由動量守恒定律得 2mv -mv220( 4)，聯(lián)立(1)( 2)( 3)23ViV27-mv （ 3）2（4）得物塊在水平面上滑行所受摩擦力的大小F 5 mg Vi，取小球運動到最3、t解析：設小球的質(zhì)量為 m,運動到最低點與物塊碰撞前的速度大小為 低點重力勢能為零，根據(jù)機械能守恒定律，有Vi J

18、2gh1 2 mgh -mv1 得2設碰撞后小球反彈的速度大小為Vi ，同理有mgh 1mvi216 2,2V1存設碰撞后物塊的速度大小為V2，取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律，有mv,mv, 5mv2得V2設物塊在水平面上滑行的時間為t，根據(jù)動量定理，有Ft 0 5mv2 4、【答案】(1)2.5 m/s (2)6 次 (3)12.75 m【解析】(1)設兩者間相對靜止時速度為V,由動量守恒定律得mvo= 2mv,解得 v= 2.5 m/s設物塊與凹槽間的滑動摩擦力Ff= mN= M mg設兩者相對靜止前相對運動的路程為S1,由動能定理得1 1Ff si -(m m)v2 -mv?得 S3= 12.5 m已知L = 1m,可推知物塊與右側(cè)槽壁共發(fā)生設凹槽與物塊碰前的速度分別為mvi + mv2 = mvi + mv 21 21212