2019高中物理 第十六章 动量守恒定律 第3节 动量守恒定律课时作业 新人教版选修3-5.doc

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1、1第十六章第十六章 第三节第三节 动量守恒定律动量守恒定律基础夯实 一、选择题(14 题为单选题，5 题为多选题)1如图所示，两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是( C )A互推后两同学总动量增加B互推后两同学动量相等C分离时质量大的同学的速度小一些D互推过程中机械能守恒解析：两位同学组成的系统，所受外力之和为零，动量守恒，则m1v1m2v2，p1与p2大小相等，方向相反，A、B 不正确；若m1m2，则v1v2，C 正确；互推过程中两同学的动能增大，机械能增加，D 不正确。2如图所示，光滑圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被

2、细线吊着恰位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为( A )A0 B向左C向右 D不能确定解析：把小球m和物体M作为一个系统，因水平面光滑，故系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒。3(江苏泰州二中 20152016 学年高二下学期检测)如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0，则( B )2A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起

3、向左运动解析：木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，A、D 错；由于木箱与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，B 对、C 错。4(湖北黄冈市黄梅二中 20162017 学年高二下学期期中)如图所示，半径分别为R和r(Rr)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点。则两小球的质量之比为( B )A B r Rr RC DR rR r解析：由动量守恒得：mavambvb又va，vbgRgr所以，故选 B。ma mbr R5(山东省莱芜

4、市 20172018 学年高三上学期期中)木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法正确的是( AC )Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒Ca离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒Da离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒解析：a离开墙壁前，a和b组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒，故 A 对 B 错；a离开墙壁后，a和b组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故 C 对 D 错。二、非选择题36某同学质量为 60kg，在军事训练中要求他从岸上以

5、2m/s 的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是 140kg，原来的速度是 0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。此时小船的速度大小为_0.25_m/s，此过程该同学动量的变化大小为_105_kgm/s。解析：由动量守恒mv1Mv2(Mm)v得v0.25m/spmv1mv105kgm/s7(福建省三明市第一中学 20172018 学年高三上学期月考)如图所示，质量m2kg的滑块(可视为质点)，以v05m/s 的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若平板小车质量M3kg，长L4.8m，滑块在平板小车上滑动 1.5s 后相对小车静止。求：(1)滑块与平

6、板小车之间的滑动摩擦系数；(2)若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少。(g取 10m/s2)答案：(1)0.2 (2)4m/s2解析：(1)m滑上平板小车到与平板小车相对静止，设共同速度为v1据动量守恒定律：mv0(mM)v1对m由动量定理：mgtmv1mv0解得： 0.2(2)设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度为v2由动量守恒定律：mv0(mM)v2由功能关系：mgLmv (mM)v1 22 01 22 2解得：v04m/s2能力提升 一、选择题(12 题为单选题，3 题为多选题)1(河北省冀州中学 20162017 学年高二下学期期中)如图所示，质量为M的木块位于光滑

7、水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A位置时的速度v以及此过4程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为( B )Av，I0 Bv，I2mv0mv0 Mmmv0 MmCv，I Dv，I2mv0mv0 Mm2m2v0 Mmmv M解析：由动量守恒得：mv0(Mm)v故vmv0 Mm由动量定理得：I2(Mm)v2mv0所以选项 B 正确。2(吉林省吉林二中 20162017 学年高二下学期期中)如图所示，质量为 0.5kg 的小球在距离车底面高 20m 处以一定的初速度向左平抛，落在以 7.5m/s 速度沿光滑水平面

8、向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为 4kg，设小球在落到车底前瞬时速度是 25m/s，g取 10m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是( B )A4m/s B5m/sC8.5m/s Dm/s25 3解析：小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：mghmv2mv1 21 22 0解得：v015m/s小球和车作用过程中总动量不守恒，但水平方向动量守恒，则有：mv0Mv(Mm)v解得：v5m/s。B 正确。3(吉林省舒兰一中 20162017 学年高二下学期检测)如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，

9、接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后( CD )5Aa、b两车运动速率相等Ba、c两车运动速率相等C三辆车的速率关系vcvavbDa、c两车运动方向相反解析：若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律知，人和c车组成的系统：0M车vcm人v对人和b车：m人vM车vbm人v对人和a车：m人v(M车m人)va所以：vc，vb0，vam人v M车m人v M车m人即vcvavb，并且vc与va方向相反。C、D 正确。 二、非选择题4如图所示，木板A质量mA1kg，足够长的木板B质量mB4kg，质量为mC1kg 的木块C置于木板B上，水平

10、面光滑，B、C之间有摩擦，开始时B、C均静止，现使A以v012m/s 的初速度向右运动，与B碰撞后以 4m/s 速度弹回。求：(1)B运动过程中的最大速度大小；(2)C运动过程中的最大速度大小。解析：(1)A与B碰后瞬间，C的运动状态未变，B速度最大。由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有：mAv00mAvAmBvB代入数据得：vB4m/s。(2)B与C相互作用使B减速、C加速，由于B板足够长，所以B和C能达到相同速度，二者共速后，C速度最大，由B、C系统动量守恒，有mBvB0(mBmC)vC代入数据得：vC3.2m/s答案：(1)4m/s (2)3.2m/s5(陕西省西安一中 201620

11、17 学年高二下学期检测)如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为L的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的右端固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略)，物块与小车间动摩擦因数为，整个系统处于静止状态。现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的轻弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止。求：6(1)物块的初速度v0的大小；(2)弹簧的弹性势能Ep。解析：(1)设物块与轻弹簧刚好接触时的速度为v，由动量守恒定律得：mv02mv由能量关系得：mv (2m)v2mgL1 22 01 2解得：v02gL(2)物块最终速

12、度为v1，由动量守恒定律得：mv02mv1由能量关系得：mvEp (2m)v2mgL1 22 01 22 1解得：EpmgL答案：(1)2 (2)mgLgL6(四川省乐山市 20172018 学年高三第一次调研)一质量M6kg 的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量m6kg，停在B的左端，质量为m01kg 的小球用长为L0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为h0.2m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数0.1(g10m/s2)，求：(1)小球运动到最低点与A碰撞前瞬间，小球的速度

13、；(2)小球与A碰撞后瞬间，物块A的速度；(3)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板B至少多长。答案：(1)4m/s (2)1m/s (3)0.25m解析：(1)小球下摆过程，由机械能守恒定律得：m0gLm0v，1 22 0代入数据解得：v04m/s(2)小球反弹过程机械能守恒有m0ghm0v1 22 17解得：v12m/s小球与A碰撞过程系统动量守恒，以小球的初速度方向为正方向由动量守恒定律得：m0v0m0v1 mvA代入数据，vA 1m/s(3)物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向由动量守恒定律得：mvA(mM)v代入数据解得：v0.5m/s 由能量守恒定律得：mgxmv (mM)v21 22A1 2代入数据解得 x0.25m