高中物理 第十六章 動量守恒定律 3 動量守恒定律課堂演練 新人教版選修35

3 動量守恒定律1(多選)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(jì)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(shí)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(cuò)誤；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(cuò)誤答案：BC2.如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面是粗糙的，有一質(zhì)量為m的木塊，以初速度v0滑上小車的上表面若車的上表面足夠長，則()A木塊的最終速度一定為mv0/(Mm)B由于車的上表面粗糙，小車和木塊組成的系統(tǒng)動量減小C車的上表面越粗糙，木塊減少的動量越多D車的上表面越粗糙，小車增加的動量越多解析：以小車和木塊組成的系統(tǒng)為研究對象所受合外力為零，因此系統(tǒng)動量守恒，由于摩擦力的作用，m速度減小，M速度增大，m速度減小到最小時(shí)，M速度達(dá)最大，最后m、M以共同速度運(yùn)動有mv(mM)v，解得v，無論車表面如何粗糙，最終兩者的速度都是v，故A正確答案：A3(多選)如圖所示，在光滑的水平面上有一物體M，物體上有一光滑的半圓弧軌道，最低點(diǎn)為C，兩端A、B一樣高現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)由靜止下滑，則()Am不能到達(dá)M上的B點(diǎn)Bm從A到C的過程中M向左運(yùn)動，m從C到B的過程中M向右運(yùn)動Cm從A到B的過程中M一直向左運(yùn)動，m到達(dá)B的瞬間，M速度為零DM與m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動量守恒解析：M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，機(jī)械能守恒所以m恰能達(dá)到小車上的B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小車與滑塊的速度都是0，故A錯(cuò)誤；M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，m從A到C的過程中以及m從C到B的過程中m一直向右運(yùn)動，所以M一直向左運(yùn)動，m到達(dá)B的瞬間，M與m速度都為零，故B錯(cuò)誤，C正確；小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑，物體M與滑塊m組成的系統(tǒng)水平方向所受合力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，豎直方向有加速度，合力不為零，所以系統(tǒng)動量不守恒M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確答案：CD4如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為()Av0v Bv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)解析：人在躍出的過程中，船、人組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒，規(guī)定向右為正方向則：(Mm)v0Mvmv，解得：vv0(v0v)故選C.答案：CA級抓基礎(chǔ)1關(guān)于牛頓運(yùn)動定律和動量守恒定律的適用范圍，下列說法正確的是()A牛頓運(yùn)動定律也適合解決高速運(yùn)動的問題B牛頓運(yùn)動定律也適合解決微觀粒子的運(yùn)動問題C動量守恒定律既適用于低速，也適用于高速運(yùn)動的問題D動量守恒定律適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子解析：牛頓運(yùn)動定律只適合研究低速、宏觀問題，動量守恒定律適用于目前為止物理學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域答案：C2(多選)木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是()Aa尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量守恒Ba尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量不守恒Ca離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒Da離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒答案：BC3一條約為180 kg的小船漂浮在靜水中，當(dāng)人從船尾走向船頭時(shí)，小船也發(fā)生了移動，忽略水的阻力，以下是某同學(xué)利用有關(guān)物理知識分析人與船相互作用過程時(shí)所畫出的草圖，圖中虛線部分為人走到船頭時(shí)的情景請用有關(guān)物理知識判斷下列圖中所描述物理情景正確的是()解析：人和船組成的系統(tǒng)動量守恒，總動量為零，人向前走時(shí)，船將向后退，B正確答案：B4在光滑水平面上有一輛平板車，一人手握大錘站在車上開始時(shí)人、錘和車均靜止且這三者的質(zhì)量依次為m1、m2、m3.人將大錘水平向左拋出后，人和車的速度大小為v，則拋出瞬間大錘的動量大小為()Am1vBm2vC(m1m3)v D(m2m3)v解析：以人、錘和車組成的系統(tǒng)為研究對象，取向左為正方向，人將大錘水平向左拋出的過程，系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒定律(m1m3)vp0可得，拋出瞬間大錘的動量大小為p(m1m3)v，故選：C.答案：C5.滑雪運(yùn)動是人們酷愛的戶外體育活動，現(xiàn)有質(zhì)量為m的人站立于雪橇上，如圖所示人與雪橇的總質(zhì)量為M，人與雪橇以速度v1在水平面上由北向南運(yùn)動(雪橇所受阻力不計(jì))當(dāng)人相對于雪橇以速度v2豎直跳起時(shí)，雪橇向南的速度大小為()A. B.C. Dv1解析：雪橇所受阻力不計(jì)，人起跳后，人和雪橇組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平動量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，設(shè)為v.取向南為正方向，由水平動量守恒得：Mv1Mv，得 vv1，方向向南，故ABC錯(cuò)誤，D正確故選D.答案：D6.(多選)如圖所示，A、B兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動，它們的動量大小分別為p1和p2，碰撞后A球繼續(xù)向右運(yùn)動，動量大小為p1，則下列等式成立的是()Ap1p2p1p2Bp1p2p1p2Cp1p1p2p2 Dp1p1p2p2解析：因水平面光滑，所以A、B兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒以向右為正方向，由于p1、p2、p1、p2均表示動量的大小，所以碰前的動量為p1p2，碰后的動量為p1p2，B對經(jīng)變形p1p1p2p2，D對答案：BDB級提能力7.(多選)如圖所示，三輛完全相同的平板小車a、b、c成一直線排列，靜止在光滑水平面上c車上有一小孩跳到b車上，接著又立即從b車跳到a車上小孩跳離c車和b車時(shí)對地的水平速度相同他跳到a車上相對a車保持靜止，此后()Aa、b兩車運(yùn)動速率相等Ba、c兩車運(yùn)動速率相等C三輛車的速率關(guān)系vcvavbDa、c兩車運(yùn)動方向相反解析：若人跳離b、c車時(shí)速度為v，以人和c車組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律，得0M車vcm人v，對人和b車：m人vM車vbm人v，對人和a車：m人v(M車m人)va，解得：vc，vb0，va；即vcvavb，并且vc與va方向相反答案：CD8.(多選)兩個(gè)小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平地面上，落地點(diǎn)與平臺邊緣的水平距離分別為lA1 m，lB2 m，如圖所示，則下列說法正確的是()A木塊A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比vAvB12B木塊A、B的質(zhì)量之比mAmB21C木塊A、B離開彈簧時(shí)的動能之比EAEB12D彈簧對木塊A、B的作用力大小之比FAFB12解析：A、B兩木塊脫離彈簧后做平拋運(yùn)動，由平拋運(yùn)動規(guī)律，得木塊A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比為：，A正確；根據(jù)動量守恒定律，得mAvAmBvB0，故，B正確；木塊A、B離開彈簧時(shí)的動能之比為：，C正確；彈簧對木塊A、B的作用力大小之比為：1，D錯(cuò)誤答案：ABC9一輛車在水平光滑路面上以速度v勻速行駛車上的人每次以相同的速度4v(對地速度)向行駛的正前方拋出一個(gè)質(zhì)量為m的沙包拋出第一個(gè)沙包后，車速減為原來的，則拋出第四個(gè)沙包后，此車的運(yùn)動情況如何？解析：設(shè)車的總質(zhì)量為M，拋出第四個(gè)沙包后車速為v1，由全過程動量守恒得Mv(M4m)v14m4v.對拋出第一個(gè)沙包前后列方程有：Mv(Mm)vm4v.將式所得M13m代入式，解得拋出第四個(gè)沙包后車速為v1，負(fù)號表示向后退答案：車以的速度向后退10質(zhì)量為1 000 kg的轎車與質(zhì)量為4 000 kg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54 km/h，撞后兩車的共同速度為18 km/h.該段公路對轎車的限速為100 km/h.試判斷轎車是否超速行駛. 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m1，貨車質(zhì)量為m2；碰撞前轎車速度為v1，貨車速度為v2；碰撞后兩車的共同速度為v.選轎車碰撞前的速度方向?yàn)檎较蚺鲎睬跋到y(tǒng)的總動量為m1v1m2v2，碰撞后系統(tǒng)的總動量為(m1m2)v，由動量守恒定律得：m1v1m2v2(m1m2)v，v1 km/h126 km/h>100 km/h，故轎車在碰撞前超速行駛答案：轎車超速行駛11如圖所示，一足夠長木板，質(zhì)量為M，放在光滑水平面上，在其左端放一質(zhì)量為m的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，m>M，木塊與木板間存在摩擦，現(xiàn)使兩者以速度v0共同向右運(yùn)動已知木板與墻碰撞后立即反向且速度大小不變，木塊不會滑離木板和碰到墻求木板在第二次碰墻后的運(yùn)動過程中，木板速度為零時(shí)木塊的速度解析：第一次碰墻后，木板原速率反向瞬間，木塊速度不變，木板與木塊最終一起以共同速度向右運(yùn)動，由動量守恒定律得(mM)u0(mM)u，得u(mM)u0/(mM)第二次碰墻后，當(dāng)木板速度為零時(shí)，由動量守恒定律得(mM) umu，得uu0.答案：uu0我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。