2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 1.3 動(dòng)量守恒定律的案例分析課后訓(xùn)練 滬科版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 1.3 動(dòng)量守恒定律的案例分析課后訓(xùn)練 滬科版選修3-5 1．（創(chuàng)新題）如圖所示，一光滑水平地面上靜止著木板ab，一人站在木板的a端，當(dāng)他由靜止開(kāi)始從木板的a端走到b端時(shí)，下列四個(gè)圖可能正確的是（M、N表示木板靜止時(shí)a、b對(duì)應(yīng)的點(diǎn)）（　　）。 2．質(zhì)量相同的三個(gè)小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率運(yùn)動(dòng)，它們分別與原來(lái)靜止的三個(gè)球A、B、C相碰（a與A、b與B、c與C）后，c球繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)，b球靜止不動(dòng)，a球被彈回向反方向運(yùn)動(dòng)。如果它們?cè)谂鲎策^(guò)程中動(dòng)量守恒，則碰撞后A、B、C三球中動(dòng)量最大的是（　?。? A．A球 B．B球 C．C球 D．由于A、B、C三球質(zhì)量未知，故無(wú)法判定哪個(gè)球動(dòng)量最大 3．一列火車(chē)共有n節(jié)車(chē)廂，各節(jié)車(chē)廂質(zhì)量相等，相鄰車(chē)廂間留有空隙，首端第一節(jié)車(chē)廂以速度v向第二節(jié)撞去，并連接在一起，然后再向第三節(jié)撞去，并又連接在一起，這樣依次撞下去，使n節(jié)車(chē)廂全部運(yùn)動(dòng)起來(lái)，那么最后火車(chē)的速度是（鐵軌對(duì)車(chē)廂的摩擦不計(jì)）（　?。?。 A．v B．nv C． D．n2v 4．A、B兩物體發(fā)生正碰，碰撞前后物體A、B都在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，其位移—時(shí)間圖像（st圖）如圖中A、D、C和B、D、C所示。由圖可知，物體A、B的質(zhì)量之比為（　?。?。 A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．3:1 5．一質(zhì)量為m的炮彈沿水平方向飛行，其動(dòng)能為Ek，突然在空中炸成質(zhì)量相同的兩塊，其中一塊向后，動(dòng)能為，另一塊向前，則向前的一塊動(dòng)能是（　?。?。 A． B． C． D． 6．裝有炮彈的炮車(chē)總質(zhì)量為M，一枚炮彈的質(zhì)量為m，炮彈射出時(shí)對(duì)地的速度為v0，速度方向和水平方向間的夾角為θ，若不計(jì)炮車(chē)和水平地面間的摩擦，則在發(fā)射一枚炮彈時(shí)炮車(chē)后退的速度為（　?。?。 A． B． C． D． 7．（創(chuàng)新題）如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為R的小球，放在半徑為2R、質(zhì)量為2m的大空心球內(nèi)。大球開(kāi)始靜止在光滑的水平面上，當(dāng)小球從圖示位置無(wú)初速度地沿大球內(nèi)壁滾到最低點(diǎn)時(shí)，大球移動(dòng)的距離是多少？ 8．火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200 g的氣體，噴出氣體相對(duì)于地面的速度為v0＝1 000 m/s，設(shè)火箭的初始質(zhì)量M＝300 kg，初速度為零；發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下，火箭1 s末的速度是多大？  參考答案 1．答案：D 解析：板和人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)量守恒，當(dāng)人向前走動(dòng)時(shí)，板要向后滑動(dòng)，故B、C錯(cuò)誤。人走到木板b端時(shí)，他相對(duì)于地面應(yīng)該有向右的位移，木板相對(duì)于地面有向左的位移，故A錯(cuò)誤，D正確。 2．答案：A 解析：設(shè)a、b、c三球碰前動(dòng)量為mv，A、B、C三球初動(dòng)量均為零。則碰后動(dòng)量分別是：a球?yàn)椋璵va，b球?yàn)?，c球?yàn)閙vc，A球?yàn)閜A，B球?yàn)閜B，C球?yàn)閜C。對(duì)a、A球組成的系統(tǒng)：mv＝pA－mva。 pA＝mv＋mva①對(duì)b、B球組成的系統(tǒng)：mv＝pB＋0， pB＝mv② 對(duì)c、C球組成的系統(tǒng)：mv＝pC＋mvc， pC＝mv－mvC③比較①②③三式可得A正確。 3．答案：C 解析：n節(jié)車(chē)廂的碰撞滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，即mv＝nmv′，得最后火車(chē)的速度。 4．答案：C 解析：由圖像知：碰前vA＝4 m/s，vB＝0。碰后v′A＝v′B＝1 m/s，由動(dòng)量守恒可知mAvA＋0＝mAvA′＋mBvB′，解得mB＝3mA，故選項(xiàng)C正確。 5．答案：B 解析：設(shè)炮彈的初速度為v0，則， 由動(dòng)量守恒得， 。 解得。 所以B正確。 6．答案：C 解析：把發(fā)射的炮彈和炮車(chē)看做一個(gè)系統(tǒng)，此系統(tǒng)在發(fā)射炮彈時(shí)，水平方向不受外力作用，故水平方向動(dòng)量守恒，設(shè) 炮車(chē)后退的速度為v′，以炮車(chē)后退的方向?yàn)檎较?，則：（M－m）v′－mv0cos θ＝0，，C正確。 7．答案： 解析：把大球和小球看做一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平方向所受外力的合力為零，故系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒。由動(dòng)量守恒定律得：mv1＝Mv2，可轉(zhuǎn)化為ms1＝Ms2① s1＋s2＝R② 解①②組成的方程組得。 8．答案：13.5 m/s 解析：選火箭和1 s內(nèi)噴出的氣體為研究對(duì)象，設(shè)火箭1 s末的速度為v,1 s內(nèi)共噴出的氣體的質(zhì)量為20m，選火箭前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律有 （M－20m）v－20mv0＝0，解得： 故火箭1 s末的速度約為13.5 m/s。