2019-2020學(xué)年下學(xué)期人教版高一物理選修3-5暑假訓(xùn)練8 動量守恒定律

1、暑假訓(xùn)練08動量守恒定律1如圖所示，站在車上的人，用錘子連續(xù)敲打小車。初始時，人、車、錘子都靜止。假設(shè)水平地面光滑，關(guān)于這一物理過程，下列說法正確的是()A連續(xù)敲打可使小車持續(xù)向右運動B人、車和錘子組成的系統(tǒng)機械能守恒C當(dāng)錘子速度方向豎直向下時，人和車水平方向的總動量為零D人、車和錘子組成的系統(tǒng)動量守恒2(多選)如圖所示，一質(zhì)量M2.0 kg的長木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個質(zhì)量m1.0 kg的小物塊A。分別給A和B一大小均為3.0 m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，物塊A始終沒有滑離木板B。下列說法正確的是()AA、B共速時的速度大小為1 m/sB在小物塊

2、A做加速運動的時間內(nèi)，木板B速度大小可能是2 m/sC從A開始運動到A、B共速的過程中，木板B對小物塊A的水平?jīng)_量大小為2 N·sD從A開始運動到A、B共速的過程中，小物塊A對木板B的水平?jīng)_量方向向左3甲、乙兩球在水平光滑軌道上向同方向運動，已知它們的動量分別是p15 kg·m/s，p27 kg·m/s，甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動量變?yōu)?0 kg·m/s，則兩球質(zhì)量m1與m2間的關(guān)系可能是()Am1m2 B2m1m2 C4m1m2 D6m1m21下列敘述的情況中，系統(tǒng)動量不守恒的是()A如圖甲所示，小車停在光滑水平面上，車上的人在車上走動時，

3、人與車組成的系統(tǒng)B如圖乙所示，子彈射入放在光滑水平面上的木塊中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)C子彈射入緊靠墻角的木塊中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)D斜向上拋出的手榴彈在空中炸開時2A球的質(zhì)量是m，B球的質(zhì)量是2m，它們在光滑的水平面上以相同的動量運動。B在前，A在后，發(fā)生正碰后，A球仍朝原方向運動，但其速率是原來的一半，碰后兩球的速率比vAvB為()A12 B13 C21 D233(多選)半徑相等的兩個小球A和B，在光滑水平面上沿同一直線相向運動。若A球的質(zhì)量大于B球的質(zhì)量，發(fā)生彈性碰撞前，兩球的動能相等。碰撞后兩球的運動狀態(tài)可能是()AA球的速度為零，B球的速度不為零BB球的速度為零，A球的速度不為零C兩

4、球的速度均不為零D兩球的速度方向均與原方向相反，兩球的動能仍相等4(多選)如圖所示，在光滑水平面上有靜止物體A和B。物體A的質(zhì)量是B的2倍，兩物體中間有用細繩捆綁的水平壓縮輕彈簧(彈簧和物體不栓接)。當(dāng)把繩剪開以后任何瞬間，下列說法正確的是()AA的速率是B的速率的一半BA的動量是B的動量的兩倍CA、B所受的力大小相等DA、B組成的系統(tǒng)的總動量不為05如圖所示將一質(zhì)量為m的小球，從放置在光滑水平地面上質(zhì)量為M的光滑半圓形槽的槽口A點由靜止釋放經(jīng)過最低點B運動到C點，下列說法中正確的是()A從AB，半圓形槽運動的位移一定大于小球在水平方向上運動的位移B從BC，半圓形槽和小球組成的系統(tǒng)動量守恒C從

5、ABC，C點可能是小球運動的最高點D小球最終在半圓形槽內(nèi)作往復(fù)運動6如圖所示，一個質(zhì)量為m的物塊A與另一個質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰，碰后B物塊剛好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞過程中無機械能損失，已知物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，與沙坑的距離為0.5 m，g取10 m/s2，物塊可視為質(zhì)點。則A碰撞前瞬間的速度為()A0.5 m/s B1.0 m/s C1.5 m/s D2.0 m/s7(多選)在2018年世界斯諾克國際錦標(biāo)賽中，中國選手丁俊暉把質(zhì)量為m的白球以5v的速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的黃球發(fā)生對心正碰，碰撞后黃球的速度為3v，運動方向與白球碰前的運動方向相同。若不計

6、球與桌面間的摩擦，則()A碰后瞬間白球的速度為2vB兩球之間的碰撞屬于彈性碰撞C白球?qū)S球的沖量大小為3mvD兩球碰撞過程中系統(tǒng)能量不守恒8某研究小組通過實驗測得兩滑塊碰撞前后運動的實驗數(shù)據(jù)，得到如圖所示的位移時間圖像。圖中的線段a、b、c分別表示沿光滑水平面上同一條直線運動的滑塊、和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移變化關(guān)系。已知相互作用時間極短，由圖像給出的信息可知()A碰前滑塊與滑塊速度大小之比為72B碰前滑塊的動量大小比滑塊的動量大小大C碰前滑塊的動能比滑塊的動能小D滑塊的質(zhì)量是滑塊的質(zhì)量的9一質(zhì)量為M的航天器，正以速度v0在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動機瞬間向后噴出一定質(zhì)

7、量的氣體，氣體噴出時速度大小為v1，加速后航天器的速度大小為v2，則噴出氣體的質(zhì)量m為()AmM BmM CmM DmM10(多選)如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個相同的物體A、B質(zhì)量均為m，在水平恒力F作用下以速度v做勻速運動。在t0時輕繩斷開，A在F作用下繼續(xù)前進，則下列說法正確的是()At0至t時間內(nèi)，A、B的總動量守恒Bt至t時間內(nèi)，A、B的總動量守恒Ct時，A的動量為2mvDt時，A的動量為4mv11如圖所示，小球A和小球B位于同一豎直線上，小球A距水平地面的高度為H0.6 m，小球B到水平地面的距離為h0.2 m，同時由靜止釋放兩球。設(shè)B和地面為彈性碰撞，兩球碰撞后B

8、球速度為0，小球A的質(zhì)量為m，小球B的質(zhì)量為5m。重力加速度大小g取10 m/s2，忽略小球的直徑、空氣阻力及碰撞時間，小球所受重力遠小于碰撞力。以地面為參考面，兩球第一次碰撞后小球A能到達的高度為()A1.6 m B0.82 m C0.6 m D0.35 m12汽車A在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B，立即采取制動措施，但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后B車向前滑動了4.5 m，A車向前滑動了2.0 m。已知A和B的質(zhì)量分別為2.0×103 kg和1.5×103 kg，兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數(shù)均為0.10，兩車碰撞

9、時間極短，在碰撞后車輪均沒有滾動，重力加速度大小g10 m/s2。求：(1)碰撞后的瞬間B車速度的大?。?2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。 答案與解析1【答案】C【解析】人、車和錘子整體看作一個處在光滑水平地面上的系統(tǒng)，水平方向上所受合外力為零，故水平方向上動量守恒，總動量始終為零，當(dāng)錘子有相對大地向左的速度時，車有向右的速度，當(dāng)錘子有相對大地向右的速度時，車有向左的速度，故車做往復(fù)運動，故A錯誤；錘子擊打小車時，發(fā)生的不是完全彈性碰撞，系統(tǒng)機械能有損耗，故B錯誤；錘子的速度豎直向下時，沒有水平方向速度，因為水平方向總動量恒為零，故人和車水平方向的總動量也為零，故C正確；人、車和錘子在水平方向

10、上動量守恒，因為錘子會有豎直方向的加速度，故錘子豎直方向上合外力不為零，豎直動量不守恒，系統(tǒng)總動量不守恒，故D錯誤。2【答案】AD【解析】取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得Mvmv(Mm)v共，解得v共1 m/s，A正確；小物塊向左減速到速度為零時，設(shè)長木板速度大小為v1，根據(jù)動量守恒定律MvmvMv1，解得v11.5 m/s，當(dāng)小物塊反向加速的過程中，木板繼續(xù)減速，木板的速度必然小于1.5 m/s，B錯誤；根據(jù)動量定理，A、B相互作用的過程中，木板B對小物塊A的平均沖量大小為Imv共mv4 N·s，故C錯誤；根據(jù)動量定理，A對B的水平?jīng)_量IMv共Mv4 N·s，負(fù)號代

11、表與正方向相反，即向左，故D正確。3【答案】C【解析】甲、乙兩球在碰撞過程中動量守恒，所以有p1p2p1p2，得p12 kg·m/s。由于在碰撞過程中，系統(tǒng)的機械能不會增加。所以有，得m1m2。因為題目給出物理情景是“甲從后面追上乙”，要符合這一物理情景，就必須有>，即m1<m2；同時還要符合碰撞后乙球的速度必須大于或等于甲球的速度這一物理情景，即，所以m1m2。因此選項C正確。1【答案】C對于人和車組成的系統(tǒng)，人和車之間的力是內(nèi)力，系統(tǒng)所受的外力有重力和支持力，合力為零，系統(tǒng)的動量守恒；子彈射入木塊過程中，雖然子彈和木塊之間的力很大，但這是內(nèi)力，木塊放在光滑水平面上，系

12、統(tǒng)所受合力為零，動量守恒；子彈射入緊靠墻角的木塊時，墻對木塊有力的作用，系統(tǒng)所受合力不為零，系統(tǒng)的動量減??；斜向上拋出的手榴彈在空中炸開時，雖然受到重力作用，合力不為零，但爆炸的內(nèi)力遠大于重力，動量近似守恒。故選C。2【答案】D【解析】設(shè)碰前A球的速率為v，根據(jù)題意pApB，即mv2mvB，得碰前vB，碰后vA，由動量守恒定律，有mv2m×m×2mvB，解得vB，所以vAvB，D正確。3【答案】AC【解析】由Ek，mA>mB可知，pA>pB，又因兩球相向運動，總動量沿A球運動方向，由動量守恒可知，碰后A球速度為零時，B球碰后一定反向運動，不會出現(xiàn)B球速度為零的情

13、況，A、C正確，B錯誤；若碰后均與原來反向，且兩球動能仍相等，則碰后的總動量與碰前反向，與系統(tǒng)動量守恒相違，選項D錯誤。4【答案】AC【解析】取向左為正方向，根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒得：mAvAmBvB0，因為mA2mB，所以vA0.5vB，故A正確。由動量守恒得：mAvAmBvB0，所以A的動量與B的動量大小相等，方向相反，故B錯誤。A、B受到的力等于彈簧的彈力，大小相等，故C正確。A、B和彈簧組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的總動量守恒，保持為零，故D錯誤。故選A、C。5【答案】D【解析】小球與半圓形槽水平方向動量守恒，mv1Mv2，則mv1tMv2t，mx1Mx2，如果m<M，x1>x2

14、，故A錯誤；從BC，半圓形槽和小球組成的系統(tǒng)水平方向受外力為零，水平方向動量守恒，故B錯誤；從ABC，機械能守恒，小球到達最高點C時，速度為零，C點與A點等高，故C錯誤；小球從最高點C滑下運動到左邊最高點A時，速度又減到零，如此反復(fù)，故D正確。6【答案】C【解析】碰后物塊B做勻減速直線運動，由動能定理有·2mgx0·2mv22，得v21 m/s。A與B碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，則有mv0mv12mv2，mv02mv12·2mv22，解得v01.5 m/s，則選項C正確。7【答案】AC【解析】由動量守恒定律可知，相同質(zhì)量的白球與黃球發(fā)生對心正碰，碰后瞬間白球的

15、速度為2v，故A正確。碰前的動能為m(5v)2mv2，碰后的動能為m(3v)2m(2v)2mv2，兩球之間的碰撞不屬于彈性碰撞，故B錯誤。由動量定理，白球?qū)S球的沖量I大小就等于黃球動量的變化p，p3mv03mv，故C正確。兩球碰撞過程中系統(tǒng)能量守恒，損失的動能以其他形式釋放，故D錯誤。8【答案】D【解析】根據(jù)xt圖像的斜率等于速度，可知碰前滑塊速度為v12 m/s，滑塊的速度為v20.8 m/s，則碰前速度大小之比為52，故選項A錯誤；碰撞前后系統(tǒng)動量守恒，碰撞前，滑塊的動量為負(fù)，滑塊的動量為正，由于碰撞后總動量為正，故碰撞前總動量也為正，故碰撞前滑塊的動量大小比滑塊的小，故選項B錯誤；碰撞

16、后的共同速度為v0.4 m/s，根據(jù)動量守恒定律，有m1v1m2v2(m1m2)v，解得m26m1，由動能的表達式可知，m1v12>m2v22，故選項C錯誤，D正確。9【答案】C【解析】規(guī)定航天器的速度方向為正方向，由動量守恒定律可得Mv0(Mm)v2mv1，解得mM，故C正確。10【答案】AC【解析】在B停止運動前，A、B的合外力為零，總動量守恒。在B停止運動后，A、B的合外力不為零，總動量不守恒。設(shè)A、B所受的滑動摩擦力大小均為f，系統(tǒng)勻速運動時，有F2f，得f；輕繩斷開后，對B，取向右為正方向，由動量定理得ft0mv，聯(lián)立得t，即t時B停止運動。在B停止運動前，即在t0至t時間內(nèi)，

17、A、B系統(tǒng)的合外力為零，總動量守恒，故A正確；t至t時間內(nèi)，B停止運動，A做勻加速運動，系統(tǒng)的合外力不為零，則系統(tǒng)的總動量不守恒，故B錯誤；t時，取向右為正方向，由系統(tǒng)的動量守恒得2mvpA0，得A的動量pA2mv，故C正確；t時，對A，由動量定理得·pA2mv，解得A的動量pA3mv，故D錯誤。11【答案】D【解析】B球落地時的速度大小為v1 m/s2 m/s，此時A球的速度大小也為2 m/s。設(shè)B球撞地后上升t時間與a球相撞，則有Hh，得t0.1 s，兩球相撞前瞬間A球的速度為vAv1gt3 m/s，B球的速度為vBv1gt1 m/s。對于碰撞過程，取向上為正方向，由動量守恒定律得5mvBmvAmvA，解得vA2 m/s。兩球第一次碰撞后小球A能上升的最大高度h0.2 m，兩球碰撞處離地高度hv1tgt22×0.1 m×10×0.12 m0.15 m，所以兩球第一次碰撞后小球A能到達的高度為Hhh0.35 m。1