2025版新教材高中物理第一章動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律專項(xiàng)11動(dòng)量守恒定律與圖像結(jié)合問題課時(shí)作業(yè)教科版選擇性必修第一冊

eq\a\vs4\al(專)eq\a\vs4\al(項(xiàng))11動(dòng)量守恒定律與圖像結(jié)合問題提實(shí)力1．(多選)如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的兩端分別與質(zhì)量分別是m1、m2的A、B兩物塊相連，它們靜止在光滑水平面上，兩物塊質(zhì)量之比m1∶m2＝2∶3.現(xiàn)給物塊A一個(gè)水平向右的初速度v0并從今時(shí)刻起先計(jì)時(shí)，兩物塊的速度隨時(shí)間改變的規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是()A．物塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．物塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．v3＝eq\f(2,3)v0D．v3＝0.4v02．(多選)如圖甲所示，在光滑水平面上的兩個(gè)小球A、B發(fā)生正碰，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的x-t圖像．已知m1＝0.1kg.由此可以推斷()A．碰前B靜止，A向右運(yùn)動(dòng)B．碰后B和A都向右運(yùn)動(dòng)C．由動(dòng)量守恒定律可以算出m2＝0.3kgD．碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機(jī)械能3．如圖甲所示，光滑水平面上放著長木板B，質(zhì)量m＝2kg的木塊A以速度v0＝2m/s滑上原來靜止的長木板B的上表面，由于A、B之間存在摩擦，之后，A、B的速度隨時(shí)間改變狀況如圖乙所示，重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．長木板B的質(zhì)量M＝4kgB．A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2C．長木板B的長度至少為2mD．A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2J4.兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞，碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的位置x隨時(shí)間t改變的圖像如圖所示．求：(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比；(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比．專項(xiàng)11動(dòng)量守恒定律與圖像結(jié)合問題1．答案：AD解析：物塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，滿意動(dòng)量守恒，A正確；物塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能守恒，B錯(cuò)誤；在0～t1時(shí)間內(nèi)，A向右減速，B向右加速，結(jié)合乙圖可知，t1時(shí)刻兩者達(dá)到共同速度v3，據(jù)動(dòng)量守恒定律可得m1v0＝(m1＋m2)v3，解得v3＝0.4v0，故D正確，C錯(cuò)誤．2．答案：AC解析：由x-t圖像知碰前B的位移不隨時(shí)間而改變，處于靜止?fàn)顟B(tài)；A的速度大小為v1＝eq\f(Δx,Δt)＝4m/s，A只有向右運(yùn)動(dòng)才能與B相撞，故A正確．碰后B的速度方向?yàn)檎较?，說明向右運(yùn)動(dòng)，A的速度為負(fù)，說明向左運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．由圖像求出碰后B和A的速度分別為v′2＝2m/s，v′1＝－2m/s，依據(jù)動(dòng)量守恒定律得m1v1＝m2v′2＋m1v′1，代入數(shù)據(jù)解得m2＝0.3kg，故C正確．碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為ΔE＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))－eq\f(1,2)m1v′eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))－eq\f(1,2)m2v′eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))，代入數(shù)據(jù)解得ΔE＝0，故D錯(cuò)誤．3．答案：D解析：由題圖乙可知，A先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，B先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最終一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，共同速度v＝1m/s，取向右為正方向，依據(jù)動(dòng)量守恒定律得mv0＝(m＋M)v，解得M＝2kg，故A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，長木板B做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝1m/s2，對長木板B，依據(jù)牛頓其次定律得μmg＝Ma，解得μ＝0.1，故B錯(cuò)誤；由題圖乙可知，前1s內(nèi)長木板B的位移xB＝0.5m，木塊A的位移xA＝1.5m，所以長木板B的最小長度L＝xA－xB＝1m，故C錯(cuò)誤；A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))－eq\f(1,2)(M＋m)v2＝2J，故D正確．4．答案：(1)1∶8(2)1∶2解析：(1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度為v1、v2.由題給圖像得v1＝－2m/s，v2＝1m/sa、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v.由題給圖像得v＝eq\f(2,3)m/s由動(dòng)量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得m1∶m2＝1∶8.(2)由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為ΔE＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2