2020-2021學(xué)年物理人教版選擇性第一冊課時作業(yè)15份

課時作業(yè)（一）動量定理

限時.：40分鐘

一、單項(xiàng)選擇題

1.對于豎直向上拋出的物體，下面關(guān)于物體在上升階段的動量和動量的變化量的說法

中，哪個是正確的（）

A.物體的動量方向向上,動量變化量的方向也向上

B.物體的動量方向向上,動量變化量的方向向下

C.物體的動量方向向下,動量變化量的方向向上

D.物體的動量方向向下,動量變化量的方向也向下

2.質(zhì)量為5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s速度反向彈回.若

取豎直向下的方向?yàn)檎较颍瑒t小球動量的變化為（）

A.10kg-m/sB.-10kg-m/s

C.40kg-m/sD.—40kg-m/s

3.從同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在軟泥地上不易碎，這是因

為（）

A.掉在水泥地上，玻璃杯的動量大

B.掉在水泥地上，玻璃杯的動量變化大

C.掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量大

D.掉在水泥地上玻璃杯受到的沖量和掉在軟泥地上一樣大，但與水泥地的作用時間短,

因而受到水泥地的作用力大

4.據(jù)新華社報道，2018年5月9日凌晨，我國長征系列運(yùn)載火箭，在太原衛(wèi)星發(fā)射中

心完成第274次發(fā)射任務(wù)，成功發(fā)射“高分五號”衛(wèi)星，該衛(wèi)星是世界上第一顆實(shí)現(xiàn)對大氣

和陸地綜合觀測的全譜段高光譜衛(wèi)星.最初靜止的運(yùn)載火箭點(diǎn)火后噴出質(zhì)量為M的氣體后,

質(zhì)量為，〃的衛(wèi)星（含未脫離的火箭）的速度大小為？，不計衛(wèi)星受到的重力和空氣阻力.則在

上述過程中，衛(wèi)星所受沖量大小為（）

A.MvB.（M+m）v

C.D.mv

5.最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國

重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展.若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動機(jī)向后噴射的氣體速度約為3

km/s,產(chǎn)生的推力約為4.8X106N,則它在1s時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為（）

A.1.6X102kgB.1.6X103kg

C.1.6X105kgD.1.6X106kg

6.在物理課堂上，陳老師給同學(xué)們做演示實(shí)驗(yàn)：將一個50g的雞蛋從1m的高度掉下,

與玻璃缸的撞擊時間約為2ms,則該雞蛋受到玻璃缸的作用力約為（）

雞蛋

o

h

透明玻璃缸

A.IONB.IO2N

c.IO3ND.IO4N

二、多項(xiàng)選擇題

7.如圖所示，一個質(zhì)量為m=0.4kg的足球以10m/s的速度水平飛向球門.守門員躍

起用雙拳將足球以12m/s的速度反方向擊出，守門員觸球時間約為0.1s,則足球受到的平

均作用力大小和方向?yàn)椋ǎ?/p>

A.8.8N

B.88N

C.方向與原來速度方向相同

D.方向與原來速度方向相反

8.如圖所示，ad、6"、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周

上，。點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，4點(diǎn)為圓周的最低點(diǎn).每根桿上都套著一個質(zhì)量相同的小滑環(huán)（圖

中未畫出），三個小滑環(huán)分別從a、〃、c處釋放（初速度為零），關(guān)于它們下滑的過程，下列說

法正確的是（）

A.重力對它們的沖量相同

B.彈力對它們的沖量相同

C.合外力對它們的沖量相同

D.它們的動能增量不同

9.古時候有''守株待兔”的寓言.假設(shè)兔子的質(zhì)量為2kg,以15m/s的速度奔跑，撞

樹后反彈的速度為1m/s,取兔子初速度方向?yàn)檎较?，則（）

A.兔子撞樹前的動量大小為30kg-m/s

B.兔子撞樹過程中的動量變化量為28kg.m/s

C.兔子撞樹過程中的動量變化的方向與兔子撞樹前的速度方向相同

D.兔子受到撞擊力的沖量大小為32N-s

10.如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平；兩微?！?、b所帶

電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等.現(xiàn)

同時釋放a、b,它們由靜止開始運(yùn)動.在隨后的某時刻r,。、方經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)

域的同一水平面.。、人間的相互作用和重力可忽略.下列說法正確的是()

A.a的質(zhì)量比Zj的大

B.在，時刻，。的動能比〃的大

C.在f時刻，〃和匕的電勢能相等

D.在，時刻，a和匕的動量大小相等

三、非選擇題

11.有一宇宙飛船以0=10km/s在太空中飛行，突然進(jìn)入一密度為0=l(T7kg/m3的微

隕石塵區(qū)，假設(shè)微隕石與飛船碰撞后即附著在飛船上.欲使飛船保持原速度不變，試求飛船

的助推器的助推力應(yīng)增大為多少.(已知飛船的正橫截面積5=2n?).

12.如圖所示，〃是一種安全氣袋，內(nèi)部存有化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)汽車高速前進(jìn)，受到撞擊時,

化學(xué)物質(zhì)會在瞬間爆發(fā)產(chǎn)生大量氣體，充滿氣囊，填補(bǔ)在乘員與車前擋風(fēng)玻璃、儀表板、方

向盤之間，防止乘員受傷.

若某次事故中汽車的速度是35m/s,乘員沖向氣囊后經(jīng)0.2s停止運(yùn)動，人體沖向氣囊

的質(zhì)量約為40kg,頭部和胸部作用在氣袋上的面積約為400cm2.則在這種情況下，人的頭

部和胸部受到平均壓強(qiáng)為多大？相當(dāng)于多少個大氣壓？

13.如圖所示為某運(yùn)動員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上升高度為80cm,足球的

重量為400g,與頭頂作用時間4為0.1s,空氣阻力不計，g=10m/s2,求：

(1)足球在空中往返一次的運(yùn)動時間t.

(2)足球?qū)︻^部的作用力FN.

14.u

x

如圖所示，用0.5kg的鐵錘豎直把釘子釘進(jìn)木頭里，打擊時鐵錘的速度為4.0m/s.如果

打擊后鐵錘的速度變?yōu)?,打擊的作用時間是0.01s,那么：

(1)不計鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力是多少？

(2)考慮鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力又是多少？(g取lOm/s?)

課時作業(yè)(一)動量定理

1.解析：物體在上升階段時，速度向上，則物體的動量方

向向上，根據(jù)動量定理可知，動量的變化量重力的方

向豎直向下，則動量變化量的方向向下.

答案：B

2.解析：取向下為正方向，則碰撞前小球的動量為正，碰

撞后為負(fù)，△〃=〃2—PlmV2~mV]=5X(—3)kg-m/s—5X5

kg-m/s=-40kg-m/s,D項(xiàng)正確.

答案：D

3.解析：杯子從同一高度落下，故到達(dá)地面時的速度一定

相等，故著地時動量相等；與地面接觸后速度減小為零，故動量

的變化相同，由動量定理/=△〃可知，沖量也相等；但由于在水

泥地上，接觸時間較短，故動量的變化率較大，作用力較大；而

在軟泥地上時，由于軟泥的緩沖使時間變長，動量的變化率較小，

作用力較?。还蔇正確，A、B、C錯誤.

答案：D

4.解析：衛(wèi)星獲得的速度為v,故根據(jù)動量定理l=Ft=m&)

可得衛(wèi)星受到的沖量大小為/=加0,D正確.

答案：D

5.解析：設(shè)某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動機(jī)向后噴射的氣體的質(zhì)量為

,Ft

m,對該氣體根據(jù)動量定理有：Ft=mv—O；解得m=—=

4.8X1O6X1

kg=1.6X103kg,故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤.

3X103

答案：B

6.解析：根據(jù)〃=上產(chǎn)，代入數(shù)據(jù)可得：個0.45s,與地面

的碰撞時間約為介=2ms=0.002s,全過程根據(jù)動量定理可得：

編一色=0,解得沖擊力,=O3N猿102N,故B正確，A、

C、D錯誤.

答案：B_

7.解析：選定足球原運(yùn)動方向?yàn)檎较?根據(jù)動量定理了Zr

=p'-p,這里下為足球在水平方向上受到的平均作用力，\t

為擊球的時間,少為擊球后足球的動量小為足球原來的動量.設(shè)

足球的質(zhì)量為相，擊球前、后的速度分別為。和。'，于是可得

—p'—pmv'_mvm(v'—v)0.4X(—12—10)、，

到

F-—△7-t-=7△-t=△T~t=X0.-1.N=

-88N.

可見，足球受到的平均作用力為88N,方向與足球原來運(yùn)

動速度方向相反.選項(xiàng)B、D正確.

答案：BD

8.解析：A.由運(yùn)動學(xué)知識可知三個小滑環(huán)的運(yùn)動時間相等，

重力沖量相等，選項(xiàng)A正確；B.由于三種情形下彈力的大小、方

向均不同，彈力沖量不同，選項(xiàng)B錯誤；C.合外力的方向不同，

沖量一定不同，選項(xiàng)C錯誤；D.根據(jù)機(jī)械能守恒定律，它們的動

能增量不同，選項(xiàng)D正確.

答案：AD

9.解析：兔子撞樹前的動量大小：p=mv=2X15kg-m/s=

30kg-m/s,故A正確；以撞樹前兔子的速度方向?yàn)檎较?，?/p>

子撞樹后的動量：p'=mv'=2X(—1)kg-m/s=-2kg-m/s,兔

子撞樹過程動量變化量：Np=p'—/?=(—2—30)kg-m/s=-32

kg.m/s,故B錯誤；兔子撞樹過程中的動量變化的方向與兔子撞

樹前的速度方向相反，故C錯誤；由動量定理得：1=2=-32

N-s,則兔子受到撞擊力的沖量大小為32N-s,故D正確.

答案：AD

10.解析：A.微粒a向下加速運(yùn)動，微粒b向上加速運(yùn)動，

根據(jù)a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，可知。

的加速度大小大于8的加速度大小,a微粒受到的電場力(合外力)

等于。微粒受到的電場力(合外力)，故［的質(zhì)量比的小，選項(xiàng)

A錯；B.a微粒的位移大于力微粒，根據(jù)動能定理，在，時刻，a

的動能比人大，選項(xiàng)B對；C.由于在，時刻兩微粒經(jīng)過同一水平

面，電勢相等，電荷量大小相等，符號相反，所以在t時刻，a

和力的電勢能不等，選項(xiàng)C錯；D.根據(jù)動量定理，在，時刻，a

微粒的動量大小等于人微粒的動量大小，選項(xiàng)D對.

答案：BD

11.解析：選在時間加內(nèi)與飛船碰撞的微隕石為研究對象，

其質(zhì)量應(yīng)等于底面積為S,高為。加的直柱體內(nèi)微隕石塵的質(zhì)量，

即m=pSv\t,初動量為0,末動量為設(shè)飛船對微隕石的作用

力為F,由動量定理得：

F-Az=my—0

則尸=77="S0=1°7X2X(104)2N=20N

根據(jù)牛頓第三定律可知，微隕石對飛船的撞擊力大小也等于

20N.

因此，飛船要保持原速度勻速飛行，助推器增大的推力應(yīng)為

20N.

答案：20N

12.解析：由動量定理得廣/=△根0,

F=—,①

又"=與，②

0

皿、K/a\nw40X35

聯(lián)立①②兩式傳p=t，s=0,2X400X]0一4Pa

=1.75X105pa,相當(dāng)于1.75個大氣壓.

答案：1.75X105pa相當(dāng)于1.75個大氣壓

13.解析：(1)足球自由下落時有〃=5片，

解得ZI=A/?=0,4s,

豎直向上運(yùn)動的時間等于自由下落運(yùn)動的時間，所以/=2九

=0.8s.

(2)設(shè)豎直向上為正方向，因空氣阻力不計，所以頂球前后速

度大小相同，由動量定理得

—Xv—gt]=4m/s,

聯(lián)立解得FN=36N,

由牛頓第三定律知足球?qū)︻^部的作用力尸N=36N,方向豎

直向下.

答案：(1)0.8s(2)36N,豎直向下

14.解析：(1)以鐵錘為研究對象，不計重力時，只受釘子的

作用力，方向豎直向上，設(shè)為分，取豎直向上為正，由動量定理

可得F\t—0—mv

“，0.5X(-4.0),

所以用=―—001—~N=200N,萬向豎直向上.

由牛頓第三定律知，釘子受到的平均作用力為200N,方向

豎直向下.

(2)若考慮重力，設(shè)此時鐵錘受釘子的作用力為尸2,對鐵錘

應(yīng)用動量定理，取豎直向上為正.

-mg)t—0-mv

0.5X（-4.0）,、，舊士上?

/2=———501―N+0.5X10N=205N,萬向豎直向上.

由牛頓第三定律知，釘子受到的平均作用力為205N,方向

豎直向下.

答案：（1）200N,方向豎直向下

（2）205N，方向豎直向下

課時作業(yè)（二）動量守恒定律

限時：40分鐘

一、單項(xiàng)選擇題

1.甲、乙兩名滑冰運(yùn)動員沿同一直線相向運(yùn)動，速度大小分別為3m/s和1m/s,迎面

碰撞后（正碰）甲、乙兩人反向運(yùn)動，速度大小均為2m/s.則甲、乙兩人質(zhì)量之比為（）

A.3:5B.2:5

C.5:3D.2:3

2.如圖，放在光滑水平面上的小車質(zhì)量為何，它兩端各有彈性擋板P和Q.有一質(zhì)量為

機(jī)的物體放于車上，車內(nèi)表面與物體間的動摩擦因數(shù)為必，今給物體施一瞬時沖量，使之獲

得初速度比向右運(yùn)動，物體與。碰撞后又返回，再與P碰撞.這樣物體在車內(nèi)來回與P和

Q碰撞若干次后最終速度為（）

pQ

~\團(tuán).

□M

A.零

B.mvo/（M+m）

C.Vo

D.一定小于內(nèi)的速度，大小不能確定

3.甲球與乙球相碰，甲球的速度減少了5m/s,乙球的速度增加了3m/s,則甲、乙兩

球的質(zhì)量之比m甲:“心為（）

A.2:1B.3:5

C.5:3D.1:2

4.質(zhì)量為M的沙車沿光滑水平面以速度如做勻速直線運(yùn)動，此時從沙車上方落入一

個質(zhì)量為機(jī)的鐵球，如圖所示，則鐵球落入沙車后（）

A.沙車立即停止運(yùn)動

B.沙車仍做勻速運(yùn)動，速度仍為訓(xùn)

C.沙車仍做勻速運(yùn)動，速度小于8

D.沙車做變速運(yùn)動，速度不能確定

5.如圖所示，一個質(zhì)量為0.5kg的小球在離車底面高度20m處以一定的初速度向左平

拋，落在以7.5m/s的速度沿光滑的水平面向右勻速行駛的敝篷小車中，小車的底面上涂有

一層油泥，車與油泥的總質(zhì)量為4kg,設(shè)小球在落到車的底面前瞬間的速度是25m/s,則小

球與小車相對靜止時，小車的速度是（g=10m/s2）（）

nZ爐

二“以―屹“

A.5m/sB.4m/s

C.8.5m/sD.9.5m/s

6.如圖所示，質(zhì)量如,=2kg的足夠長的平板車8的上表面粗糙水平，開始時靜止在光

滑水平面上，在平板車左端靜止著一塊質(zhì)量，物=2kg的物塊A,一顆質(zhì)量價=0.01kg的子

彈以oo=600m/s的水平初速度瞬間射穿A后，速度變?yōu)椤?200m/s.則平板車的最終速度為

（）

%A

A.0.5m/sB.1m/s

C.1.5m/sD.2m/s

7.如圖所示，游樂場上，兩位同學(xué)各駕著一輛碰碰車迎面相撞，此后，兩車以共同的

速度運(yùn)動：設(shè)甲同學(xué)和他的車的總質(zhì)量為150kg,碰撞前向右運(yùn)動，速度的大小為4.5m/s,

乙同學(xué)和他的車的總質(zhì)量為200kg，碰撞前向左運(yùn)動，速度的大小為4.25m/s,則碰撞后兩

車共同的運(yùn)動速度為（取向右為正方向）（）

甲乙

A.1m/sB.0.5m/s

C.-1m/sD.-0.5m/s

二、多項(xiàng)選擇題

8.兩位同學(xué)穿旱冰鞋，面對面站立不動，互推后向相反的方向運(yùn)動，不計摩擦阻力,

下列判斷正確的是（）

A.互推后兩同學(xué)總動量增加

B.互推后兩同學(xué)動量大小相等，方向相反

C.分離時質(zhì)量大的同學(xué)的速度小一些

D.互推過程中機(jī)械能守恒

9.在軍事訓(xùn)練中，一戰(zhàn)士從岸上以2m/s的速度跳到一條向他緩緩漂來、速度是0.5m/s

的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，已知戰(zhàn)士質(zhì)量為60kg,小船的質(zhì)量是140kg,該戰(zhàn)士上船后

又跑了幾步，最終停在船上，不計水的阻力，則（）

A.戰(zhàn)士跳到小船上到最終停在船上的過程，戰(zhàn)士和小船的總動量守恒

B.戰(zhàn)士跳到小船上到最終停在船上的過程，戰(zhàn)士和小船的總機(jī)械能守恒

C.戰(zhàn)士最終停在船上后速度為零

D.戰(zhàn)士跳上小船到最終停在船上的過程中動量變化量的大小為105kg.m/s

10.如圖所示，一個質(zhì)量為M=2kg的足夠長的木板放置在光滑水平面上，木板的一

側(cè)是一個四分之一圓弧EF固定在水平面上，圓弧半徑R=0.6m,E點(diǎn)切線水平.軌道底端

高度與木板高度相同.現(xiàn)將可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為〃?=1kg的小鐵塊從弧形軌道頂端由靜止釋

放，小鐵塊到達(dá)軌道底端時，軌道的支持力為25N.若小鐵塊在弧形軌道上下滑過程中克

服摩擦力所做的功為M，小鐵塊和長木板達(dá)到的共同速度為0,取重力加速度g=10m/s2.

C.v—2m/sD.v—\m/s

三、非選擇題

11.質(zhì)量為1000kg的轎車與質(zhì)量為4000kg的貨車迎面相撞.碰撞后兩車絞在一起，

并沿貨車行駛方向運(yùn)動一段路程后停止（如圖所示），從事故現(xiàn)場測出，兩車相撞前，貨車的

行駛速度為54km/h,撞后兩車的共同速度為18km/h.該段公路對轎車的限速為100km/h.試

判斷轎車是否超速行駛.

1OOOkg4000kg

12.

如圖所示，如果懸掛球的繩子能承受的最大拉力F7b=10N,球質(zhì)量"2=0.5kg,乙=0.3

m,錘頭質(zhì)量M=0.866kg,如果錘頭沿水平方向打擊球〃?，錘頭速度多大時才能把繩子打

斷（設(shè)球原來靜止，打擊后錘頭靜止，g=10m/s2）?

13.

如圖所示，甲車質(zhì)量沏=20kg,車上有質(zhì)量M=50kg的人，甲車（連同車上的人）從足

夠長，高力=0.45m的斜坡上由靜止滑下，到水平面上后繼續(xù)向前滑動.此時質(zhì)量恤=50kg

的乙車正以。o=1.8m/s的速度迎面滑來，為了避免兩車相撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時，人

從甲車跳到乙車上，求人跳出甲車的水平速度。（相對地面）應(yīng)在什么范圍以內(nèi)？不計地面和

斜坡的摩擦，g取10m/s2.

課時作業(yè)（二）動量守恒定律

1.解析：兩人碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以甲的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?/p>

量守怛定得甲。甲+mz.vL'='〃？甲0'甲+m乙v'乙，即機(jī)甲X3+〃i乙*（—1）=〃?

甲x(—2)+加乙義2,解得/"am乙=,故選項(xiàng)A正確.

答案：A

2.解析：物體在車內(nèi)來回與P和。碰撞若干次后最終與車相對靜止，整個

過程系統(tǒng)動量守恒，即mvo=(M+m)v,所以最終速度為v=mvo/(M+m),故選

B.

答案：B

3.解析：甲、乙兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，則甲球動量的減少量加甲等于

乙球動量的增加量乙，即△〃甲=△〃乙，機(jī)甲△。甲=加乙加？乙，機(jī)甲:乙=八。乙:

甲=3:5,故選項(xiàng)B正確.

答案：B

4.解析：由水平方向上動量守恒得，Mvo=(M+m)v,由此可知C項(xiàng)正確.

答案：C

5.解析：由平拋運(yùn)動規(guī)律可知，小球下落的時間，=y差=,下-s=2

22

s,豎直方向的速度vy=gt=20m/s,水平方向的速度u.r=^/25—20m/s=15m/s,

取小車初速度的方向?yàn)檎较?，由于小球和小車的相互作用滿足水平方向上的動

量守恒，則m車。o—球。x=Q〃車+機(jī)球也，解得v=5m/s,故A正確.

答案：A

6.解析：子彈射穿A的過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较颍?/p>

由動量守恒定律得movo=mAVA+m)v,

代入數(shù)據(jù)解得以=2m/s.

A、8系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得

mAVA=(mA+mn)v'

代入數(shù)據(jù)解得o'=1m/s,選項(xiàng)B正確.

答案：B

7.解析：兩車碰撞過程中動量守恒，即

m\V\一旭202=(〃?1+機(jī)2)0,

“m\V\-m2V2150X4.5-200X4.25

解何V=如+一=而而—Ms

=—0.5m/s,故選項(xiàng)D正確.

答案：D

8.解析：對兩同學(xué)所組成的系統(tǒng)，互推過程中，合外力為零，總動量守恒，

故A錯；兩同學(xué)動量的變化量大小相等，方向相反，故B、C正確；互推過程中

機(jī)械能增大，故D錯誤.

答案：BC

9.解析：在戰(zhàn)士跳到小船到最終停在船上的過程中，戰(zhàn)士和小船的總動量

守恒，總機(jī)械能有損失，不守恒，選項(xiàng)A正確、B錯誤；以戰(zhàn)士初始運(yùn)動方向

為正方向，對戰(zhàn)士跳到小船上并最終停在船上的過程，設(shè)戰(zhàn)士最終停在船上后速

度為。'，由動量守恒定律可知，”人o一機(jī)他。冊=(/”人+帆艙)0'，得。'=0.25m/s,

選項(xiàng)C錯誤；戰(zhàn)士動量的變化量Ap=機(jī)人(o'-v)=60X(0.25-2)kg-m/s=-105

kg-m/s,動量變化量的大小為105kg.m/s,選項(xiàng)D正確.

答案：AD

10.解析：小鐵塊在弧形軌道底端時，滿足/一mg=W',解得：00=3m/s,

根據(jù)動能定理知mgR—的=多加8—0,解得：Wf=1.5J.根據(jù)動量守恒定律知

mv()=(m+M)v,解得：o=lm/s.選項(xiàng)B、D正確.

答案：BD

11.解析：碰撞中兩車間的相互作用力很大，可忽略兩車受到的其他作用力，

近似認(rèn)為兩車在碰撞過程中動量守恒.

設(shè)轎車質(zhì)量為〃21,貨車質(zhì)量為機(jī)2；碰撞前轎車速度為01,貨車速度為02；

碰撞后兩車的共同速度為.選轎車碰撞前的速度方向?yàn)檎较?碰撞前系統(tǒng)的

總動量為m\v\~m2V2,碰撞后系統(tǒng)的總動量為一(wn+〃22)0’，由動量守恒定律

得：

m\V\-m2V2=—(m\,

miV2-(mi+m2)v'

4000X54-(1000+4000)X18

=------------,八八,、------------km/h

=126km/h>100km/h,

故轎車在碰撞前超速行駛.

答案：超速行駛

12.解析：球機(jī)被錘頭打擊后以。為圓心，L為半徑做圓周運(yùn)動，且在剛

打過后繩子拉力最大，由圓周運(yùn)動向心力計算公式有FTo-mg=m-Y

錘頭打擊機(jī)過程中，系統(tǒng)水平方向不受外力作用，系統(tǒng)水平方向動量守恒

Mvo=/nv

mv.,

。()=M=1m/s

若要錘頭擊打小球后繩子被拉斷，錘頭的速度應(yīng)大于等于1m/s.

答案：大于等于1m/s

13.解析：設(shè)甲車(包括人)滑下斜坡后速度為s,由機(jī)械能守恒定律得(如

+M)g/z=；(M+)科

在人跳離甲車和人跳上乙車過程中各自系統(tǒng)動量守恒，設(shè)人跳離甲車和跳上

乙車后，兩車的速度分別為。'1和。'2,由動量守恒定律得：人跳離甲車時：

人跳上乙車時：Mv—mivo=(M+m2)v'2,

兩車不可能再發(fā)生碰撞的臨界條件是：切'2,

當(dāng)/1=。'2時，解得：0=3.8m/s,

當(dāng)/1=一。'2時，解得：o=4.8m/s,

故0的取值范圍為：3.8m/sWoW4.8m/s.

答案：3.8m/sm/s

課時作業(yè)（三）彈性碰撞和非彈性碰撞

限時：40分鐘

一、單項(xiàng)選擇題

1.兩名質(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

個人拋出一個籃球，另一人接球后再拋回.如此反復(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。中＞。2

B.若乙最后接球，則一定是。卬＞。乙

C.只有甲先拋球，乙最后接球，才有。斗，＞。匕

D.無論怎樣拋球和接球，都是。卬＞。乙

2.如圖，兩滑塊4、B在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動.滑塊A的質(zhì)量為〃?，速

度大小為2加，方向向右.滑塊B的質(zhì)量為2〃?，速度大小為。（），方向向左.兩滑塊發(fā)生彈

性碰撞后的運(yùn)動狀態(tài)是（）

左&右

“日,......回一“

A.A和2都向左運(yùn)動

B.A和8都向右運(yùn)動

C.A靜止，B向右運(yùn)動

D.A向左運(yùn)動，B向右運(yùn)動

3.如圖所示，木塊A和B質(zhì)量均為2kg,置于光滑水平面上，B與一輕質(zhì)彈簧一端相

連，彈簧另一端固定在豎直擋板上，當(dāng)4以4m/s的速度向8撞擊時，由于有橡皮泥而粘在

一起運(yùn)動，那么彈簧被壓縮到最短時，具有的彈性勢能大小為（）

rn

A.4JB.8J

C.16JD.32J

4.如圖所示，小球A和小球8質(zhì)量相同（可視為質(zhì)點(diǎn)），球2置于光滑水平面上，球A

從高為〃處由靜止擺下，到達(dá)最低點(diǎn)恰好與8相撞，并粘合在一起繼續(xù)擺動.它們能上升

的最大高度是（）

h

A.hB，2

小J

C-4D8

5.

夕呂

假設(shè)一個運(yùn)動的微觀粒子P碰撞一個靜止的微觀粒子Q,若沒有發(fā)生對心碰撞，則粒

子散射后（）

A.P粒子的運(yùn)動方向可以與。在一條直線上

B.。粒子的運(yùn)動方向可以與。在一條直線上

C.P、Q運(yùn)動方向可能在一條直線上

D.P、。的合動量一定與。在一條直線上

6.在光滑水平面上，一質(zhì)量為根、速度大小為。的A球與質(zhì)量為2膽靜止的3球碰撞

后，A球的速度方向與碰撞前相反.則碰撞后B球的速度大小可以是（）

A.0.6。B.0.4。

C.0.3。D.0.2v

7.如圖所示，光滑水平直軌道上有三個半徑相等的小球〃、b、c,質(zhì)量分別為恤=恤

=加、〃第=3加，開始時力、c,均靜止，。以初速度以）=5m/s向左運(yùn)動，。與〃碰撞后分開，b

又與c發(fā)生碰撞并粘在一起，此后〃與b間的距離保持不變.則b與c碰撞前b的速度大小

為（）

一%

^^777777777^^777777^^^1

cba

A.4m/sB.6m/s

C.8m/sD.10m/s

二、多項(xiàng)選擇題

8.質(zhì)量為M的物塊以速度。運(yùn)動，與質(zhì)量為根的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的

動量正好相等.兩者質(zhì)量之比得可能為（）

A.2B.3

C.4D.5

9.兩個小球A、8在光滑的水平地面上相向運(yùn)動，已知它們的質(zhì)量分別是叫=4kg,

mB=2kg,A的速度0A=3m/s（設(shè)為正），8的速度如=—3m/s,則它們發(fā)生正碰后，其速度

可能分別為（）

A.均為+1m/s

B.+4向5和一5向$

C.+2m/s和一1m/s

D.-1m/s和+5m/s

10.如圖所示，兩個大小相同、質(zhì)量均為m的冰壺靜止在水平冰面上.運(yùn)動員在極短

時間內(nèi)給在。點(diǎn)的甲冰壺一水平?jīng)_量使其向右運(yùn)動，當(dāng)甲冰壺運(yùn)動到A點(diǎn)時與乙冰壺發(fā)生

彈性正碰，碰后乙冰壺運(yùn)動到。點(diǎn)停下.已知OA=A8=8C=L冰壺所受阻力大小恒為重

力的攵倍，重力加速度為g,則（）

OABC

A.運(yùn)動員對甲冰壺做的功為如2gL

B.運(yùn)動員對甲冰壺做的功為

C.運(yùn)動員對甲冰壺施加的沖量為，小項(xiàng)

D.運(yùn)動員對甲冰壺施加的沖量為〃7啊正

三、非選擇題

11.質(zhì)量如=10g的小球在光滑的水平面上以s=30cm/s的速度向右運(yùn)動，恰遇上質(zhì)

量機(jī)2=50g的小球以。2=10cm/s的速度向左運(yùn)動.碰撞后，小球加2恰好靜止.求：

（1）碰撞后小球m\的速度大小及方向.

（2）碰撞前后系統(tǒng)機(jī)械能的改變量.

12.

.r/m

24681012"s

兩滑塊4、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動，并發(fā)生碰撞，碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動，經(jīng)

過一段時間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段.兩者的位置x隨時間r變化的圖像如圖所示.求:

(1)滑塊。、b的質(zhì)量之比；

(2)整個運(yùn)動過程中，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.

13.

如圖所示，光滑軌道的下端離地0.8m,質(zhì)量為機(jī)的4球從軌道上端無初速釋放，到下

端時與質(zhì)量也為m的B球正碰，B球碰后做平拋運(yùn)動，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為0.8m,

求4球釋放的高度h可能值的范圍.

課時作業(yè)(三)彈性碰撞和非彈性碰撞

1.解析：因系統(tǒng)動量守恒，故最終甲、乙動量大小必相等，誰最后接球誰

的質(zhì)量中包含了球的質(zhì)量，即質(zhì)量大，根據(jù)動量守恒：如01=〃2。2,因此最終誰

接球誰的速度小，故選項(xiàng)B正確.

答案：B

2.解析：選向右為正方向，則A的動量PA=M-2OO=2機(jī)00.5的動量ps=一

2〃2m碰前A、8的動量之和為零，根據(jù)動量守恒，碰后A、8的動量之和也應(yīng)為

零，可知四個選項(xiàng)中只有選項(xiàng)D符合題意.

答案：D

3.解析：A與8碰撞過程動量守恒，有mAVA=(WA+niB)VAB,所以0AB=g=

2m/s.當(dāng)彈簧被壓縮至最短時，A、B的動能完全轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能.所以

EP=](〃2A+"2B)0%B=8J.

答案：B

4.解析：對A由機(jī)械能守恒〃zg/z=&w2,得也通.對碰撞過程由動量守

恒加。=2""，得/=誓&設(shè)碰撞后A、8整體上擺的最大高度為/,則

Imgh'=^X2mv'2,解得=(〃，C正確.

答案：C

5.解析：微觀世界發(fā)生散射時，動量守恒，由于沒有發(fā)生對心碰撞，故P、

。的運(yùn)動方向都不與。在一條直線上，選項(xiàng)A、B錯誤；動量是矢量，P、。運(yùn)

動方向在一條直線上時，動量不守恒，選項(xiàng)C錯誤；P、Q碰撞前后動量守恒，

所以「、。合動量一定與。在同一直線上.

答案：D

6.解析：設(shè)碰后A球的速度大小為以，3球的速度大小為加，以碰前A球

的速度方向?yàn)檎较?，由碰撞過程中動量守恒可得〃Z0=2"W8一機(jī)04,因04>0,

則OB>0.5O.根據(jù)總動能不增加原則寫出能量關(guān)系式：且

VA^O,可得去2"忌解得OBV乎v.綜上所述，0.5V<VB<^^V,A正確.

答案：A

7.解析：設(shè)。與碰撞后，a的速度為?！保琙?與c碰撞前Z?的速度為a),b

與c碰撞后粘在一起的速度為由動量守恒定律得：a、。小球：mavo=maVa+

mbVb,對8、c小球：mbVb=(mb+mc)v,由a與人間的距離保持不變可知：va=v,

聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)得：加=$0=6向5.故選項(xiàng)8正確.

答案：B

8.解析：邊界一：若發(fā)生完全非彈性碰撞，則有加=(M+M)O',根據(jù)碰

撞后兩者的動量正好相等，有Mv=mv,解得g=1.邊界二：若發(fā)生彈性碰撞，

根據(jù)碰撞前后，機(jī)械能守恒并注意到碰撞后兩者的動量正好相等，有：^Mv2=

嗑可得*=3.由此可得碰后兩者質(zhì)量之比滿足故選A、

B選項(xiàng).

答案：AB

9.解析：由動量守恒，可驗(yàn)證四個選項(xiàng)都滿足要求.再看動能變化情況：

&甫=5"1忌+5ZB通=27J,反后=/耐A+^miiV1I,由于碰撞過程中動能不可

能增加，所以應(yīng)有￡UeEk后，據(jù)此可排除B；選項(xiàng)C雖滿足后前2反后，但A、

8沿同一直線相向運(yùn)動，發(fā)生碰撞后各自仍然保持原來的速度方向，這顯然是不

符合實(shí)際的，因此C選項(xiàng)錯誤.驗(yàn)證A、D均滿足反前2反后，且碰后狀態(tài)符合

實(shí)際，故正確選項(xiàng)為A、D.

答案：AD

10.解析：A錯，B對：當(dāng)甲冰壺運(yùn)動了距離L時與乙冰壺發(fā)生彈性正碰，

甲冰壺碰后停止運(yùn)動，乙冰壺以甲冰壺碰前的速度繼續(xù)向前運(yùn)動了2L距離停下，

從效果上看，相當(dāng)于乙冰壺不存在，甲冰壺直接向前運(yùn)動了3L的距離停止運(yùn)動，

根據(jù)動能定理，運(yùn)動員對甲冰壺做的功等于克服摩擦力做的功，SP：W=3kmgL.

C錯，D對：運(yùn)動員施加的沖量1=Ap=p—0=72mEk—0=72m-3kmgL=

6kgL.

答案：BD

11.解析：(1)取方向向右為正，對兩小球組成的系統(tǒng)分析，由動量守恒定

律有

mivi+w?2(—V2)—mw'i

解得。'i=-20cm/s,負(fù)號表示如碰后運(yùn)動方向向左.

(2)系統(tǒng)機(jī)械能的改變量

\E=^inw'彳一濟(jì)+；7”2覆)=-5X104J,

負(fù)號表示機(jī)械能減小.

答案：(1)20cm/s方向向左⑵減小5X10-4j

12.解析：(1)設(shè)。、匕的質(zhì)量分別為加、mi,。、匕碰撞前的速度為研、V2.

由題給圖像得初=-2m/s,V2=1m/s

八人發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為現(xiàn)

由題給圖像得

2,

m/s

由動量守恒定律得

mw\+m2V2=(mi+mi)v

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得見:加2=1:8；

⑵由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為：AE=S⑹

（〃2|+加2）4

由圖像可知，兩滑塊最后停止運(yùn)動.由動能定理得，兩滑塊克服摩擦力所做

的功為

W=^mi+m2）v2

聯(lián)立并代入題給數(shù)據(jù)得W:A￡=1:2.

答案：（1）1:8（2）1:2

13.解析：8球做平拋運(yùn)動，有x=o'Bf,y=￡g產(chǎn)

m/s=2m/s

ZZXU.o

A球和B球在碰撞中若無能量損失，發(fā)生彈性碰撞

V'4=0,

由動量守恒定律，有機(jī)0Al=〃/B,VA\=v'B=2m/s

由機(jī)械能守恒定律，有mgh\—^mvA\

向22

/?I=27=2XWm=0.2m

A球和8球在碰撞中若能量損失最大，發(fā)生完全非彈性碰撞，則0,A=0'B,

由動量守恒定律，有

mvA2=（m+ni）v'B,VA2—2V'B=2X2m/s=4m/s

根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mgh2=^mv^2

求242c°

/Z2=2^=2XWm=08m

所以A球的釋放高度為0.2mW/?W0.8m.

答案：0.2mW力W0.8m

課時作業(yè)（四）反沖現(xiàn)象火箭

限時:20分鐘

一、單項(xiàng)選擇題

1.一裝有柴油的船靜止于水平面上，船前艙進(jìn)了水，堵住漏洞后用一水泵把前艙的油

抽往后艙，如圖所示.不計水的阻力，船的運(yùn)動情況是（）

A.向前運(yùn)動B.向后運(yùn)動

C.靜止D.無法判斷

2.靜止的實(shí)驗(yàn)火箭，總質(zhì)量為M,當(dāng)它以對地速度內(nèi)噴出質(zhì)量為△加的高溫氣體后,

火箭的速度為（）

Ninbm

'M—°M—Am"

△"2

C.R。D.一R0

3.豎直發(fā)射的火箭質(zhì)量為6X103kg.己知每秒鐘噴出氣體的質(zhì)量為200kg.若要使火箭

最初能得到20m/s?的向上的加速度，則噴出氣體的速度應(yīng)為（）

A.700m/sB.800m/s

C.900m/sD.1000m/s

4.一個人在地面上立定跳遠(yuǎn)的最好成績是s（m）,假設(shè)他站立在船的右端處于靜止?fàn)顟B(tài)

要跳上距離他Um）遠(yuǎn)的岸上（設(shè)船與岸邊同高），如圖所示，（忽略水的阻力）則（）

A.只要L<s,他一定能跳上岸

B.只要L<s,他有可能跳上岸

C.如果￡=“他有可能跳上岸

D.如果L=s,他一定能跳上岸

5.如圖所示，一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率。。進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與

衛(wèi)星分離.已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為加，后部分的箭體質(zhì)量為加2,分離后箭體以速率。2

沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率5

為（）

V0—*內(nèi)--*"l->?

李匚D三匚D三D

A.VQ-V2B.。0+。2

?機(jī)2cJ2/、

C.訓(xùn)—/2D.Vo+-（U0-V2）

二、多項(xiàng)選擇題

6.下列屬于反沖運(yùn)動的是（）

A.噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動

B.直升機(jī)的運(yùn)動

C.火箭的運(yùn)動

D.反擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動

7.

油泥

「點(diǎn)“〃二;，“以二

如圖所示，小車AB放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)

量為M,質(zhì)量為優(yōu)的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時

小車A2和木塊C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，C被釋放，使C離開彈簧向2端沖去，并

跟8端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是（）

A.彈簧伸長過程中C向右運(yùn)動，同時AB也向右運(yùn)動

B.C與8碰前，C與A8的速率之比為Mm

C.C與油泥粘在一起后，A8立即停止運(yùn)動

D.C與油泥粘在一起后，AB繼續(xù)向右運(yùn)動

三、非選擇題

8.一輛平板車停在水平光滑的軌道上，平板車上有一人從固定在車上的貨廂邊沿沿著

軌道方向水平跳出，落在平板車上的A點(diǎn)，距貨廂水平距離為/=4m,如圖所示.人的質(zhì)

量為⑶車連同貨廂的質(zhì)量為例=4〃?，貨廂高度為力=1.25m.(g取10m/s?)

(1)求車在人跳出后到人落到A點(diǎn)期間的反沖速度.

(2)人落在A點(diǎn)并站定以后，車還運(yùn)動嗎？車在地面上移動的位移是多少？

課時作業(yè)(四)反沖現(xiàn)象火箭

1.解析：雖然抽油的過程屬于船與油的內(nèi)力作用，但油的質(zhì)量發(fā)生了轉(zhuǎn)移，

從前艙轉(zhuǎn)到了后艙，相當(dāng)于人從船的一頭走到另一頭的過程.故A正確.

答案：A

2.解析：火箭整體動量守恒，則有(M—△/")"+△加0o=O,解得：v=1J"一

M—Am

V0,負(fù)號表示火箭的運(yùn)動方向與00相反.

答案：B

3.解析：每秒噴出氣體的動量等于火箭每秒增加的動量，即〃心。氣=機(jī),。

黃，由動量定理得火箭獲得的動力尸=牛=弩，又尸一m的g=加箭m得。然

=900m/s.

答案：C

4.解析：當(dāng)人往岸上跳的時候，人有一個向岸上的速度，由于動量守恒，

船必然有一個離開岸的速度，這樣人相對于地面的速度小于立定跳遠(yuǎn)的初速度，

所以L=s或L>s,人就一定跳不到岸上了，當(dāng)L<s時，人才有可能跳上岸，但

也不是一定能跳上岸，故A、C、D錯誤，B正確.

答案：B

5.解析：忽略空氣阻力和分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，衛(wèi)星和箭體整體分離

前后動量守恒，則有（〃21+加2）。0=〃2101+加202,整理可得VI=VO+—（VO—V2）,故

D項(xiàng)正確.

答案：D

6.解析：直升機(jī)是靠空氣的推力上升的，而噴氣式飛機(jī)、火箭、反擊式水

輪機(jī)都是靠自身一部分分離時的反沖，向與該部分相反的方向運(yùn)動的.

答案：ACD

7.解析：彈簧向右推C,C向右運(yùn)動，同時彈簧向左推A端，小車向左運(yùn)

動,A錯誤；因小車與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，C與8碰前，有

得0cVAB=Mm,B正確；。與8碰撞過程動量守恒，有：mvc—MvAB=（M+

m）v,知o=0,故C正確、D錯誤.

答案：BC

8.解析：（1）人從貨廂邊跳離的過程，系統(tǒng)（人、車和貨廂）在水平方向上動

量守恒.設(shè)人的水平速度是。1,車的反沖速度是02,則加01—用。2=0,得02=（

V\

2人…

人跳離貨廂后做平拋運(yùn)動，車以。做勻速運(yùn)動，運(yùn)動時間為t=、-=0.5s,

在這段時間內(nèi)人的水平位移陽和車的位移犬2分別為X2=V2t

由XI+X2=l得V\t+V2t=l

/4

則s=1=5X0.5m/s=1.6m/s.

（2）人落到車上前的水平速度仍為加，車的速度為。2,落到車上后設(shè)它們的

共同速度為0,根據(jù)水平方向動量守恒得機(jī)01—MO2=（M+"2）0,則0=0.

故人落到車上A點(diǎn)站定后車的速度為零.

車的水平位移為

X2=02f=1.6X0.5m=0.8m.

答案：（1）1.6m/s（2）不動0.8m