2013-2014高中物理 1.3 動(dòng)量守恒定律規(guī)范訓(xùn)練 教科版選修.doc
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3動(dòng)量守恒定律 (時(shí)間:60分鐘)知識(shí)點(diǎn)基礎(chǔ)中檔稍難動(dòng)量守恒的條件31、2根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷物體運(yùn)動(dòng)方向5、6、74多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒8、9動(dòng)量守恒定律與運(yùn)動(dòng)圖象的結(jié)合1110綜合提升131214知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)量守恒的條件1在光滑水平面上A、B兩小車(chē)中間有一彈簧,如圖1-3-7所示用手抓住小車(chē)并將彈簧壓縮后使小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)將兩小車(chē)及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng),下列說(shuō)法中正確的是()圖1-3-7A兩手同時(shí)放開(kāi)后,系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零B先放開(kāi)左手,再放開(kāi)右手后,動(dòng)量不守恒C先放開(kāi)左手,后放開(kāi)右手,總動(dòng)量向左D無(wú)論何時(shí)放手,兩手放開(kāi)后,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中,系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變,但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零解析在兩手同時(shí)放開(kāi)后,水平方向無(wú)外力作用,只有彈簧的彈力(內(nèi)力),故動(dòng)量守恒,即系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零,A對(duì)先放開(kāi)左手,再放開(kāi)右手后,是指兩手對(duì)系統(tǒng)都無(wú)作用力之后的那一段時(shí)間,系統(tǒng)所受合外力也為零,即動(dòng)量是守恒的,B錯(cuò)先放開(kāi)左手,系統(tǒng)在右手作用下,獲得向左的沖量,故有向左的動(dòng)量,再放開(kāi)右手后,系統(tǒng)的動(dòng)量仍守恒,即此后的總動(dòng)量向左,C對(duì)其實(shí),無(wú)論何時(shí)放開(kāi)手,只要是兩手都放開(kāi)就滿足動(dòng)量守恒的條件,即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變?nèi)敉瑫r(shí)放開(kāi),那么放開(kāi)后系統(tǒng)的總動(dòng)量就等于放手前的總動(dòng)量,即為零;若兩手先后放開(kāi),那么兩手都放開(kāi)后的總動(dòng)量就與放開(kāi)最后一只手后系統(tǒng)所具有的總動(dòng)量相等,即不為零,D對(duì)答案ACD2如圖1-3-8所示,A、B兩木塊緊靠在一起且靜止于光滑水平面上,物塊C以一定的初速度v0從A的左端開(kāi)始向右滑行,最后停在B木塊的右端,對(duì)此過(guò)程,下列敘述正確的是()圖1-3-8A當(dāng)C在A上滑行時(shí),A、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B當(dāng)C在B上滑行時(shí),B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C無(wú)論C是在A上滑行還是在B上滑行,A、B、C三物塊組成的系統(tǒng)都動(dòng)量守恒D當(dāng)C在B上滑行時(shí),A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒解析當(dāng)C在A上滑行時(shí),若以A、C為系統(tǒng),B對(duì)A的作用力為外力,不等于零,故系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)C在B上滑行時(shí),A、B已分離,以B、C為系統(tǒng),沿水平方向不受外力作用,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒,B選項(xiàng)正確;若將A、B、C三物視為一系統(tǒng),則沿水平方向無(wú)外力作用,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,C選項(xiàng)正確、D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案BC3如圖1-3-9所示,質(zhì)量為M的小車(chē)置于光滑的水平面上,車(chē)的上表面粗糙,有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車(chē)的上表面,若車(chē)表面足夠長(zhǎng),則()圖1-3-9A木塊的最終速度為v0B由于車(chē)表面粗糙,小車(chē)和木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C車(chē)表面越粗糙,木塊減少的動(dòng)量越多D車(chē)表面越粗糙,小車(chē)獲得的動(dòng)量越多解析由m和M組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒易得A正確;m和M動(dòng)量的變化與小車(chē)上表面的粗糙程度無(wú)關(guān),因?yàn)檐?chē)表面足夠長(zhǎng),最終各自的動(dòng)量與摩擦力大小無(wú)關(guān)答案A知識(shí)點(diǎn)二根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷物體運(yùn)動(dòng)方向4如圖1-3-10所示,在光滑水平面上,有一質(zhì)量為M3 kg的薄板和質(zhì)量m1 kg的物塊,都以v4 m/s的初速度朝相反的方向運(yùn)動(dòng),它們之間有摩擦,薄板足夠長(zhǎng),當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時(shí),物塊的運(yùn)動(dòng)情況是() 圖1-3-10A做加速運(yùn)動(dòng) B做減速運(yùn)動(dòng)C做勻速運(yùn)動(dòng) D以上運(yùn)動(dòng)都有可能解析薄板足夠長(zhǎng),則最終物塊和薄板達(dá)到共同速度v,由動(dòng)量守恒定律得(取薄板運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?Mvmv(Mm)v.則v m/s2 m/s.共同運(yùn)動(dòng)速度的方向與薄板初速度的方向相同在物塊和薄板相互作用過(guò)程中,薄板一直做勻減速運(yùn)動(dòng),而物塊先沿負(fù)方向減速到速度為零,再沿正方向加速到2 m/s.當(dāng)薄板速度為v12.4 m/s時(shí),設(shè)物塊的速度為v2,由動(dòng)量守恒定律得MvmvMv1mv2.v2 m/s0.8 m/s.即此時(shí)物塊的速度方向沿正方向,故物塊做加速運(yùn)動(dòng)答案A5小船相對(duì)地面以速度v1向東行駛,若在船上以相對(duì)于地面的速率v水平向西拋出一個(gè)質(zhì)量為m的重物,則小船的速度將()A不變 B減小C增大 D改變方向解析以運(yùn)動(dòng)的整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,在水平方向上不受外力的作用,系統(tǒng)遵守動(dòng)量守恒定律根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得選項(xiàng)C正確答案C6如圖1-3-11所示,一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上,木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0,則()圖1-3-11A小木塊和木箱最終都將靜止B小木塊最終將相對(duì)木箱靜止,二者一起向右運(yùn)動(dòng)C小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞,而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止,則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)解析因系統(tǒng)受合外力為零,根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒可知最終兩個(gè)物體以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng),故B正確答案B7質(zhì)量為M的砂車(chē),沿光滑水平面以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)從砂車(chē)上方落入一個(gè)質(zhì)量為m的大鐵球,如圖1-3-12 所示,則鐵球落入砂車(chē)后,砂車(chē)將()圖1-3-12A立即停止運(yùn)動(dòng)B仍勻速運(yùn)動(dòng),速度仍為v0C仍勻速運(yùn)動(dòng),速度小于v0D做變速運(yùn)動(dòng),速度不能確定解析砂車(chē)及鐵球組成的系統(tǒng),水平方向不受外力,水平方向動(dòng)量守恒,所以有Mv0(Mm)v,得vv0v0,故選C.答案C知識(shí)點(diǎn)三多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒8如圖1-3-13所示,一平板車(chē)靜止在光滑的水平地面上,甲、乙兩人分別站在車(chē)上左右兩端當(dāng)兩人同時(shí)相向而行時(shí),發(fā)現(xiàn)小車(chē)向左移動(dòng)則()圖1-3-13A若兩人質(zhì)量相等,必定是v甲v乙B若兩人質(zhì)量相等,必定是v乙v甲C若兩人速率相等,必定是m甲m乙D若兩人速率相等,必定是m乙m甲解析取甲、乙兩人和平板車(chē)為系統(tǒng),系統(tǒng)動(dòng)量守恒由于總動(dòng)量始終為零,小車(chē)向左移動(dòng),說(shuō)明甲和乙的總動(dòng)量方向向右,即甲的動(dòng)量大于乙的動(dòng)量當(dāng)兩人質(zhì)量相等時(shí),必定是v甲v乙,所以選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤若兩人速率相等,則必定是m甲m乙,所以選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤答案AC9質(zhì)量為M的木塊在光滑的水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的子彈以速度v2水平向左射入木塊,要使木塊停下來(lái),必須發(fā)射子彈的數(shù)目為(子彈留在木塊內(nèi))()A. B.C. D.解析設(shè)須發(fā)射數(shù)目為n,以v1為正方向,由動(dòng)量守恒定律,得Mv1nmv20,所以n,故選C.答案C知識(shí)點(diǎn)四動(dòng)量守恒定律與運(yùn)動(dòng)圖象的結(jié)合10如圖1-3-14甲所示,長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m2 kg的另一物體B以水平速度v02 m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖(乙)所示,則下列說(shuō)法正確的是()甲乙圖1-3-14A木板獲得的動(dòng)能為2 JB系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4 JC木板A的最小長(zhǎng)度為1 mDA、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1解析從題圖可以看出,B做勻減速運(yùn)動(dòng),A做勻加速運(yùn)動(dòng),最后的共同速度為1 m/s,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,mv0(mM)v,求得M2 kg,木板獲得的動(dòng)能為1 J,系統(tǒng)損失的動(dòng)能為2 J,木板的最小長(zhǎng)度是兩者在1 s內(nèi)的位移差為1 m,B運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1 m/s2,動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.故選項(xiàng)C、D正確答案CD11A、B兩球沿同一條直線運(yùn)動(dòng),如圖1-3-15所示的s t圖象記錄了它們碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況,其中a、b分別為A、B碰撞前的s t圖線,c為碰撞后它們的st 圖線若A球質(zhì)量為1 kg,則B球質(zhì)量是()圖1-3-15A0.17 kg B0.34 kgC0.67 kg D1.00 kg解析由圖象可知碰撞前兩者做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度分別為:va m/s3 m/s,vb m/s2 m/s,碰撞后二者粘在一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為:vc m/s1 m/s,由于碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,則有:mAvamBvb(mAmB)vc可解得:mB0.67 kg.答案C12在沙堆上有一木塊,質(zhì)量M5 kg,木塊上放一爆竹,質(zhì)量m0.10 kg.點(diǎn)燃爆竹后木塊陷入沙中深5 cm,若沙對(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解析火藥爆炸時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)大于重力,所以爆炸時(shí)動(dòng)量守恒,設(shè)v、v分別為爆炸后爆竹和木塊的速率,取向上的方向?yàn)檎较?,由?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)木塊陷入沙中做勻減速運(yùn)動(dòng)到停止,其加速度為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將代入式,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 m13兩磁鐵各放在一輛小車(chē)上,小車(chē)能在水平面上無(wú)摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng)已知甲車(chē)和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg,乙車(chē)和磁鐵的總質(zhì)量為1.0 kg.兩磁鐵的N極相對(duì)推動(dòng)一下,使兩車(chē)相向運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻甲的速率為2 m/s,乙的速率為3 m/s,方向與甲相反,兩車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未相碰求:(1)兩車(chē)最近時(shí),乙的速度為多大?(2)甲車(chē)開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)時(shí),乙的速度為多大?解析(1)兩車(chē)相距最近時(shí),兩車(chē)的速度相同,設(shè)該速度為v,取乙車(chē)的速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得:m乙v乙m甲v甲(m甲m乙)v.所以兩車(chē)最近時(shí),乙車(chē)的速度為v m/s. m/s1.33 m/s.(2)甲車(chē)開(kāi)始反向時(shí)其速度為0,設(shè)此時(shí)乙車(chē)的速度為v乙,由動(dòng)量守恒定律得:m乙v乙m甲v甲m乙v乙, 得v乙 m/s2 m/s. 答案(1)1.33 m/s(2)2 m/s14如圖1-3-16所示,在光滑的水平面上有兩個(gè)并排放置的木塊A和B,已知mA0.5 kg,mB0.3 kg,有一質(zhì)量為m80 g的小銅塊C以vC25 m/s的水平初速度開(kāi)始在A表面上滑動(dòng),由于C與A、B之間有摩擦,最后停在B上,B和C以v2.5 m/s的速度共同前進(jìn),求:圖1-3-16(1)木塊A的最后速度vA.(2)木塊C在離開(kāi)A時(shí)速度vC.解析(1)以A、B、C三個(gè)物體為研究對(duì)象,系統(tǒng)受到的合外力為零,所以動(dòng)量守恒C剛滑上A瞬時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)量就是C所具有的動(dòng)量,pmCvC.作用后,B、C一起運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)這時(shí)A的速度為vA,那么系統(tǒng)的總動(dòng)量是pmAvA(mBmC)v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mCvCmAvA(mBmC)v,所以vA m/s2.1 m/s.(2)以A、B、C三個(gè)物體為研究對(duì)象,以C剛滑上A時(shí)為初時(shí)刻,C剛滑上B前瞬間為末時(shí)刻,則系統(tǒng)的初動(dòng)量p1mCvC,設(shè)剛滑上B時(shí)C的速度為vC,則系統(tǒng)的末動(dòng)量pmCvC(mAmB)vA.根據(jù)動(dòng)量守恒有mCvCmCvC(mAmB)vA.得vCvCvAm/s4 m/s.答案(1)2.1 m/s(2)4 m/s- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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