高二物理选修3-5《动量守恒定律》训练题.doc
Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高二物理选修3-5动量守恒定律训练题高二物理选修3-5动量守恒定律训练题高二物理选修3-5动量守恒定律训练题一、选择题:1.A、B两球在光滑水平面上做相向运动,已知mAmB.当两球相碰后,其中一球停止,则可以断定( C )A碰前A的动量等于B的动量B碰前A的动量大于B的动量C若碰后A的速度为零,则碰前A的动量大于B的动量D若碰后B的速度为零,则碰前A的动量大于B的动量2.放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹着一个压缩轻质弹簧,用两手分别控制小车使小车处于静止状态.下列说法中正确的是( AD )A两手同时放开后,两车的总动量为零B先放开右手,后放开左手,两车的总动量为零C先放开左手,后放开右手,两车的总动量为零D两手放开有先后,两车总动量不守恒 3.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是(B)A.若甲最先抛球,则一定是v甲v乙B.若乙最后接球,则一定是v甲v乙C.只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲v乙D.无论怎样抛球和接球,都是v甲v乙解析:因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等.因此,最终谁接球谁的速度小.4.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为4 kg·m/s.则( A ) A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110解析:碰撞后,A球的动量增量为4 kg·m/s,则B球的动量增量为4 kg·m/s,所以,A球的动量为2 kg·m/s,B球的动量为10 kg·m/s,即mAvA=2 kg·m/s,mBvB=10 kg·m/s,且mB=2mA,vAvB=25,所以,A选项正确.5.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、向同一方向运动, A球的动量为7 kg·m/s, B球的动量为 5 kg·m/s, 当A球追上B球发生碰撞后, A、B两球的动量可能为(A)A. pA=6 kg·m/s pB=6 kg·m/s B. pA=3 kg·m/s pB=9 kg·m/sC. pA=2 kg·m/s pB=14 kg·m/s D. pA=4 kg·m/s pB=16 kg·m/s解析: 碰撞过程动量守恒, 且EE. 质量相等, 则E=故只能选A.二、填空题:6.甲乙两船自身质量为120 kg,都静止在静水中,当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲、乙两船速度大小之比v甲v乙=_.解析:小孩跳离甲船的过程,由动量守恒定律得:mvm甲v甲0 小孩跳上乙船的过程中,由动量守恒定律得:mv=(m乙+m)v乙 由两式代入数据得:v甲v乙54.答案:547.质量m1=1 kg的物体,以某一初速度在水平面上滑行,与另一物体相碰,碰撞前后它们的位移随时间变化的情况如图所示.若取g=10 m/s2,则m2=_kg.解析:碰前m1匀速,v1=4 m/s,m2静止;碰后两者黏合在一起共同匀速运动,v=1 m/s,由m1v1=(m1m2)v得m2=3 kg.8用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。(1)图中S应是B球初始位置到 的水平距离。(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有 。(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA= 。PA/= 。PB= 。PB/= 。答案:(1)落点 (2)mA;mB;H;L;S。(3) ; ; 0;mBS三、论述题:9如图所示,两只质量均为120kg的小船静止在水面上,相距10m,并用钢绳连接。一个质量为60kg的人在船头以恒力F拉绳,不计水的阻力,求:(1)当两船相遇时,两船各行进了多少米?(2)当两船相遇不相碰的瞬间,为了避免碰撞,人从甲船跳向乙船需要对地的最小水平速度为6m/s,计算原来人拉绳的恒力F。解:(1)由动量守恒定律,得(m甲+m人)v甲=m乙v乙 有(m甲+m人)s甲=m乙s乙s甲+s乙=10m 得,s甲=4m s乙=6m(2)为了避免碰撞,人跳到乙船后系统至少要静止。设人在起跳前瞬间甲船和人的速度为v1,乙船速度为v2,对甲船和人组成的系统由动量守恒得,(m甲+m人)v1=m人×6m/s得v1=2m/s 由动能定理得,Fs甲=(m甲+m人)v12/2 解得F=90N10一人坐在静止于冰面的小车上,人与车的总质量M=70 kg,当它接到一个质量m=20 kg、以速度v0=5 m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己=5 m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,不计冰面阻力.则小车获得的速度多多大?解:设推出木箱后小车的速度为v,此时木箱相对地面的速度为(v),由动量守恒定律得mv0=Mvm(v)v= m/s=2.2 m/s.答案:2.211.如图所示,质量分别为mA=0.5 kg、mB=0.4 kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为mC=0.1 kg的木块C以初速vC0=10 m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5 m/s.求:(1)A板最后的速度vA;(2)C木块刚离开A板时的速度vC.解:C在A上滑动的过程中,A、B、C组成系统的动量守恒,则mCvC0=mCvC+(mA+mB)vAC在B上滑动时,B、C组成系统的动量守恒,则mCvC+mBvA=(mC+mB)vCB解得vA=0.5 m/s,vC=5.5 m/s.12A、B两球沿同一条直线运动,如图记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B碰前的st图象,c为碰后它们的st图象。若A球质量为1 kg,则B球质量是多少?解:由图象可知:碰前va= m/s=3 m/svb= m/s=2 m/s碰后vc= m/s=1 m/s由碰撞过程中动量守恒有:mAva+mBvb=(mA+mB)vc得mB=0.67 kg.13如图所示, 质量为M的平板车的长度为L, 左端放一质量为m的小物块, 今使小物块与小车一起以共同速度v0沿光滑水平面向右运动, 小车将与竖直墙发生弹性碰撞, 而小物块最终又恰与小车相对静止于小车的最右端, 求小物块与小车上表面间的动摩擦因数.解: (1)当mM时, 小车与竖直墙做弹性碰撞后小车和物体与小物体分别以速率v0向左向右运动, 最后共同速度为vMv0mv0=(Mm)vmgL=(Mm)v02 (Mm)v2解得: =(2)当mM时, 小车与竖直墙第一次弹性碰撞后分别以v0向左、向右运动.p物p车. 相对静止时速度为v,方向向右, 发生第二次弹性碰撞, 多次往复运动, 最终小车与物块将静止, 则mgL=(mM)v02=14甲乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他乘的冰车质量共为M30 kg,乙和他乘的冰车质量也是30 kg(图5214).游戏时,甲推着一个质量为m=15 kg的箱子,和他一起以大小为v0=2.0 m/s的速度滑行.乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?解:设甲推出箱子后速度为v甲,乙抓住箱子后速度为v乙,则由动量守恒定律,得:甲推箱子的过程:(Mm)v0Mv甲mv 乙抓箱子的过程:mvMv0(Mm)v乙 甲、乙恰不相碰的条件:v甲v乙代入数据可解得:v5.2 m/s.-