第1章 1．3動(dòng)量守恒定律的案例分析 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)3

1、.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)三建議用時(shí)：45分鐘學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1多項(xiàng)選擇一氣球由地面勻速上升，當(dāng)氣球下的吊梯上站著的人沿著梯子上爬時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是 A氣球可能勻速上升B氣球可能相對(duì)地面靜止C氣球可能下降D氣球運(yùn)動(dòng)速度不發(fā)生變化【解析】設(shè)氣球質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，由于氣球勻速上升，系統(tǒng)所受的外力之和為零，當(dāng)人沿吊梯向上爬時(shí)，動(dòng)量守恒，那么Mmv0mv1Mv2，在人向上爬的過程中，氣球的速度為v2.當(dāng)v20時(shí)，氣球可勻速上升；當(dāng)v20時(shí)氣球靜止；當(dāng)v20時(shí)氣球下降所以，選項(xiàng)A、B、C均正確要使氣球運(yùn)動(dòng)速度不變，那么人的速度仍為v0，即人不上爬，顯然不對(duì)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】ABC2質(zhì)量為m的人在質(zhì)量為M的小車

2、上從左端走到右端，如圖1­3­5所示，當(dāng)車與地面摩擦不計(jì)時(shí)，那么 圖1­3­5A人在車上行走，假設(shè)人相對(duì)車突然停頓，那么車不會(huì)突然停頓B人在車上行走的平均速度越大，那么車在地面上挪動(dòng)的間隔 也越大C人在車上行走的平均速度越小，那么車在地面上挪動(dòng)的間隔 就越大D不管人以什么樣的平均速度行走，車在地面上挪動(dòng)的間隔 一樣【解析】由人與車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：mv人Mv車，可知A錯(cuò)誤；設(shè)車長(zhǎng)為L(zhǎng)，由mLx車Mx車得，x車L，車在地面上挪動(dòng)的位移大小與人的平均速度大小無關(guān)，故D正確，B、C均錯(cuò)誤【答案】D3運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開場(chǎng)工作后，火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是

3、【導(dǎo)學(xué)號(hào)：06092054】A燃料燃燒推動(dòng)空氣，空氣反作用力推動(dòng)火箭B火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動(dòng)火箭C火箭吸入空氣，然后向后推出，空氣對(duì)火箭的反作用力推動(dòng)火箭 D火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動(dòng)火箭【解析】火箭工作的原理是利用反沖運(yùn)動(dòng)，是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r(shí)，使火箭獲得的反沖速度，應(yīng)選項(xiàng)B正確【答案】B4多項(xiàng)選擇A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖1­3­6所示為兩球碰撞前后的位移圖像a、b分別為A、B兩球碰前的位移圖像，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移圖像，假設(shè)A球質(zhì)量是m2 kg，那么由圖像判斷以下結(jié)

4、論正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：06092020】圖1­3­6AA、B碰撞前的總動(dòng)量為3 kg·m/sB碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為4 N·sC碰撞前后A的動(dòng)量變化量為8 kg·m/sD碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10 J【解析】根據(jù)圖像可以求出碰撞前小球的速度vA3 m/s，vB2 m/s；碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的速度v1 m/s，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mB kg，即碰撞前的總動(dòng)量為 kg·m/s.碰撞前后A的動(dòng)量變化量為4 kg·m/s；碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為×12 N·s4 N·s；碰撞中A、B兩球

5、組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10 J應(yīng)選BD.【答案】BD5如圖1­3­7所示，程度面上O點(diǎn)的正上方有一個(gè)靜止物體P，炸成兩塊a、b程度飛出，分別落在A點(diǎn)和B點(diǎn)，且OA>OB.假設(shè)爆炸時(shí)間極短，空氣阻力不計(jì)，那么 圖1­3­7A落地時(shí)a的速度大于b的速度B落地時(shí)a的速度小于b的速度C爆炸過程中a增加的動(dòng)量大于b增加的動(dòng)量D爆炸過程中a增加的動(dòng)能小于b增加的動(dòng)能【解析】P爆炸生成兩塊a、b過程中在程度方向動(dòng)量守恒，那么mavambvb0，即papb，由于下落過程是平拋運(yùn)動(dòng)，由圖vavb，因此mamb，由Ek知EkaEkb，C、D錯(cuò)誤；由于vavb，而下落過

6、程中a、b在豎直方向的速度增量為gt是相等的，因此落地時(shí)仍有vavb，A正確，B錯(cuò)誤【答案】A6質(zhì)量為M的火箭，原來以速度v0在太空中飛行，如今突然向后噴出一股質(zhì)量為m的氣體，噴出氣體相對(duì)火箭的速度為v，那么噴出氣體后火箭的速率為_【解析】依題意可知，火箭原來相對(duì)地的速度為v0，初動(dòng)量為p0Mv0，質(zhì)量為m的氣體噴出后，火箭的質(zhì)量為Mm，設(shè)氣體噴出后，火箭和氣體相對(duì)地的速度分別為v1和v2，那么氣體相對(duì)火箭的速度為：vv1v2，v2vv1，選v1的方向?yàn)檎较?，那么系統(tǒng)的末動(dòng)量為：pMmv1mvv1Mv1mv，由動(dòng)量守恒定律，有pp0，那么：Mv1mvMv0，所以v1Mv0mv/M.【答案】M

7、v0mv/M7如圖1­3­8所示，火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M，當(dāng)炮管程度，火炮車在程度路面上以v1的速度向右勻速行駛中，發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后，火炮的速度變?yōu)関2，仍向右行駛那么炮彈相對(duì)炮筒的發(fā)射速度v0為_圖1­3­8【解析】火炮程度勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力平衡，系統(tǒng)動(dòng)量守恒設(shè)向右為正方向，發(fā)射前動(dòng)量之和為Mv1，發(fā)射后系統(tǒng)的動(dòng)量之和為Mmv2mv0v2，由Mv1Mmv2mv0v2，解得v0v2.【答案】8有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(zhǎng)估計(jì)重1噸左右，一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量，他進(jìn)展了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕

8、輕從船尾上船，走到船頭后停下，而且輕輕下船，用卷尺測(cè)出船后退的間隔 d，然后用卷尺測(cè)出船長(zhǎng)L.他身體的質(zhì)量為m，那么小船的質(zhì)量為多少？【解析】如下圖，設(shè)該同學(xué)在時(shí)間t內(nèi)從船尾走到船頭，由動(dòng)量守恒定律知，人、船在該時(shí)間內(nèi)的平均動(dòng)量大小相等，即：mM又：x人Ld解得M.【答案】9質(zhì)量為m1、m2的滑塊分別以速度v1和v2沿斜面勻速下滑，斜面足夠長(zhǎng)，如圖1­3­9所示，v2>v1，有一輕彈簧固定在m2上，求彈簧被壓縮至最短時(shí)m1的速度多大？圖1­3­9【解析】?jī)苫瑝K勻速下滑所受合外力為零，互相作用時(shí)合外力仍為零，動(dòng)量守恒當(dāng)彈簧被壓縮時(shí)，m1加速，m2減速

9、，當(dāng)壓縮至最短時(shí)，m1、m2速度相等設(shè)速度相等時(shí)為v，那么有m1v1m2v2m1m2v解得彈簧被壓縮至最短時(shí)的速度v.【答案】才能提升10多項(xiàng)選擇平靜的水面上停著一只小船，船頭站立著一個(gè)人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍從某時(shí)刻起，這個(gè)人向船尾走去，走到船中部他突然停頓走動(dòng)水對(duì)船的阻力忽略不計(jì)以下說法中正確的選項(xiàng)是 A人走動(dòng)時(shí)，他相對(duì)于水面的速度大于小船相對(duì)于水面的速度B他突然停頓走動(dòng)后，船由于慣性還會(huì)繼續(xù)走動(dòng)一小段時(shí)間C人在船上走動(dòng)過程中，人對(duì)水面的位移是船對(duì)水面的位移的9倍D人在船上走動(dòng)過程中，人的動(dòng)能是船的動(dòng)能的8倍【解析】人船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，總動(dòng)量始終為零，因此人、船動(dòng)量等大，速度與質(zhì)量成反比

10、，A正確；人“突然停頓走動(dòng)是指人和船相對(duì)靜止，設(shè)這時(shí)人、船的速度為v，那么Mmv0，所以v0，說明船的速度立即變?yōu)榱悖珺錯(cuò)誤；人和船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，速度和質(zhì)量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C錯(cuò)誤；動(dòng)能、動(dòng)量關(guān)系Ek，人在船上走動(dòng)過程中人的動(dòng)能是船的動(dòng)能的8倍，D正確【答案】AD11在砂堆上有一木塊，質(zhì)量M5 kg，木塊上放一爆竹，質(zhì)量m0.10 kg，點(diǎn)燃爆竹后木塊陷入砂中深5 cm.假設(shè)砂對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)的阻力恒為58 N，不計(jì)爆竹中火藥質(zhì)量和空氣阻力求爆竹上升的最大高度. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：06092055】【解析】火藥爆炸時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)大于重力，所以爆炸時(shí)木塊與爆竹組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向上的方向?yàn)檎?/p>

11、方向，由動(dòng)量守恒定律得mvMv0式中v、v分別為爆炸后爆竹和木塊的速率木塊陷入砂中做勻減速運(yùn)動(dòng)到停頓，其加速度大小為a m/s21.6 m/s2木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度v m/s0.4 m/s聯(lián)立解得v20 m/s爆竹以初速度v做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為h m20 m.【答案】20 m12某校課外科技小組制作了一只“水火箭，用壓縮空氣壓出水流使火箭運(yùn)動(dòng)假設(shè)噴出的水流流量保持為2×104 m3/s，噴出速度保持程度且對(duì)地為10 m/s.啟動(dòng)前火箭總質(zhì)量為1.4 kg，那么啟動(dòng)2 s末火箭的速度可以到達(dá)多少？火箭沿程度軌道運(yùn)動(dòng)，阻力不計(jì)，水的密度是103 kg/m3.【解析】“水火箭噴出水流做反沖運(yùn)動(dòng)，設(shè)火箭原來總質(zhì)量為m，噴出水流的流量為Q，水的密度為，水流的噴出速度為v，火箭的反沖速度為v，由動(dòng)量守恒定律得mQtvQtv火箭啟動(dòng)后2 s末的速度為v m/s4 m/s.【答案】4 m/s13如圖1