2019高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 动量守恒定律习题（基础篇）教科版选修3-5.doc

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1、1动量守恒定律动量守恒定律一、选择题：一、选择题： 1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，下列说法中正确的是（ ） Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量不守恒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2如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为 m的物体从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后（ ） A两者的速度均为零B两者的速度总不会相等

2、C物体的最终速度为0mvM、，向右D物体的最终速度为0mvMm、，向右3如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m12m1开始两木块之间 有一根用轻绳缚住的已压缩轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为1、2，且1=22，则在弹簧伸长的过程中，两木块（ ） A动量大小之比为 l1 B速度大小之比为 21C通过的路程之比为 21 D通过的路程之比为 1l4如图 1-3-10 所示，A、B 两物体质量之比AB3 2mm ，原来静止在平板小车 C 上，A、B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（ ） 2A若 A、B

3、与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B 组成的系统的动量守恒B若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C 组成的系统的动量守恒C若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B 组成的系统的动量守恒D若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B、C 组成的系统的动量守恒5平板车 B 静止在光滑水平面上，在其左端另有物体 A 以水平初速度v0向车的右端滑行，如图 所示，由于 A、B 间存在摩擦，因而 A 在 B 上滑行后，A 开始做减速运动，B 做加速运动（设 B 车足够 长） ，则 B 车速度达到最大时，应出现在（ ） AA 的速度最小时 BA 的速度最大时 CA、B 速度相等时 DB 车

4、开始做匀速直线运动时6如图所示，物体 A 的质量是 B 的 2 倍，中间有一压缩弹簧，放在光滑水平面上，由静止同时 放开两物体后一小段时间内（ ） AA 的速度是曰的一半 BA 的动量大于曰的动量CA 受的力大于 B 受的力 D总动量为零7如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小 球和小车，那么在以后的过程中（ ） A小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零D在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反8如图所示，小车放在光滑地面上

5、，A、B 两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现 车向左运动，分析小车运动的原因可能是（ ） 3AA、B 质量相等，但 A 比 B 速率大BA、B 质量相等，但 A 比 B 速率小CA、B 速率相等，但 A 比 B 的质量大DA、B 速率相等，但 A 比 B 的质量小9一弹簧枪可射出速度为10 rns、的铅弹，现对准以6ms、的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5 ms、如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为（ ） A5 颗 B6 颗 C7 颗 D8 颗10如图所示，A、B 两个小球在

6、光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为1P和2P，碰撞后 A 球继续向右运动，动量大小为 1P，此时 B 球的动量大小为 2P，则下列等式成立的是（ ） A 1212PPPP B 1212PPPPC 1122PPPP D 1122PPPP二、填空题二、填空题11在光滑水平面上有两个质量为3m和2m的物体 A 和 B 在同一直线相向运动，速度分别是 2v和v，若碰撞后其中一个小球静止，则一定是 球静止，那么另一个小球的速率 . 12甲、乙两人均以2 ms、的速度在冰上相向滑行，50 kg52 kgmm、甲拿着一个质量2 kgm的小球，当甲将球传给乙，乙再传给甲，这样传球若干次后，乙

7、的速度变为零，甲的速度为_。13在光滑的水平地面上，质量为4kg的物体以3m/s的速度向右运动，另一个质量为 8kg 的物体以3m/s的速度向左运动，两物体相碰后粘在一起运动，碰后它们共同速度的大小为_， 方向为_。三、解答题：三、解答题：414光滑水平面上一平板车质量为50 kgM ，上面站着质量70 kgm的人，共同以速度0v匀速前进，若人相对车以速度2 msv、向后跑，问人跑动后车的速度改变了多少？15如图所示，一轻质弹簧两端连着物体 A 和 B，放在光滑的水平面上，物体 A 被水平速度为 的子弹射中并且子弹嵌在其中已知物体 A 的质量是物体 B 的质量的 34，子弹的质量是物体 B 的

8、 质量的 14，求弹簧压缩到最短时 B 的速度16如图所示，在光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的 A、B 两物体以6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物体 C 静止在前方。A 与 C 碰撞后将粘在一起运动，在以后的运动中，弹簧能达到的最大弹性势能为多少？【答案与解析】 一、选择题：一、选择题： 1 【答案】B、C 2 【答案】D 【解析】物体与盒子前后壁多次往复碰撞后，以共同速度v运动，由动量守恒定律得：0()mvMm v，故0vmvMm、，向右3 【答案】A、B、C 【解析】以两木块及弹簧为研究对象，绳断开后，弹簧将对两木块有推力作用，这可以看成是内力；水平面对两木

9、块有方向相反的滑动摩擦力，且1122Fm gFm g、因此系统所受合外力120Fm gm g、，即满足动量守恒定律的条件设弹簧伸长过程中某一时刻，两木块速度大小分别为12vv、由动量守恒定律有（以向右为正方向）：1 1220m vm v、，即1 122m vm v即两物体的动量大小之比为1 1，故 A 项正确则两物体的速度大小之比为12212 1vm vm，故 B5项正确由于木块通过的路程正比于其速度，两木块通过的路程之比11222 1sv sv，故 C 项正确，D项错误 4 【答案】B、C、D 【解析】如果 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后 A、B 分别相对小车的向左、向

10、右滑动，它们所受的滑动摩擦力AF向右、BF向左，由于AB3 2mm ，所以AB3 2FF ，则A、B 组成系统所受的外力之和不为零。故其动量不守恒，A 选项错；对 A、B、C 组成的系统，A、B 与 C 间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统 的动量守恒，B、D 选项均正确；若 A、B 所受摩擦力大小相等，则 A、B 组成系统的外力之和为零， 故其动量守恒，C 选项正确 5 【答案】A、C、D 6 【答案】A、D 7 【答案】B、D 【解析】以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受力的作用，所以系统的动量在 水平方向上守恒由于初始状态小车

11、与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零 要么大小相等，方向相反，所以 A、C 错，B、D 对 8 【答案】A、C 【解析】两人及车组成的系统动量守恒，则AABBCC0m vm vm v 、，得AABB0m vm v、9 【答案】D【解析】设木块质量为1m，一颗铅弹质量为2m，则第一颗铅弹射入，有1 02121m vm vmmv、，代入数据可得1215m m设再射入n颗铅弹木块停止，有12120mmvnm v、，解得8n10 【答案】B、D 【解析】因水平面光滑，所以 A、B 两球组成的系统在水平方向上动量守恒由于1P、2P、 1P、 2P均表示动量的大小，所以碰前的动量为12

12、PP，碰后的动量为 12PP，B 对经变形 1122PPPP，D 对二、填空题二、填空题11 【答案】A；v 12 【答案】零13 【答案】 1m/s；向左 三、解答题：三、解答题：14 【答案】01.17m / smvvvvMm v的数值为正，说明速度的改变与0v方向一6致，车速增加【解析】解：以人和车组成的系统为研究对象，选0v方向为正方向设人跑动后车的速度变为v，则人相对地的速度为( )vv系统所受合外力为零，根据动量守恒定律有 0()( )Mm vMvm vv解得 0mvvvMm人跑动后车的速度改变量为01.17m / smvvvvMm v的数值为正，说明速度的改变与v0方向一致，车速

13、增加15 【答案】00 28ABmvvvmmm【解析】子弹、A、B 组成的系统，从子弹开始射入木块一直到弹簧被压缩到最短的过程中，系 统所受外力（重力、支持力）之和始终为零，故全过程系统的动量守恒，由动量守恒定律得02()ABmvm mmv，又1 4Bmm，3 4ABmm，故00 28ABmvvvmmm，即弹簧压缩到最短时 B 的速度为0 8v16 【答案】 12J 【解析】A、B 以6m/s的速度向右运动，并与 C 发生碰撞。由于碰撞时间很短，可认为碰撞仅发生在A 与 C 之间，碰后 A 与 C 具有共同速度1v，由动量守恒定律有：01()AACm vmmv， 得0 12 6m/s=2m/s2 4AACm vvmmA 和 C 碰后合并为一个物体，由于物体 B 的速度大于 A 和 C 的速度，弹簧将被压缩。接着，物体 B 做减速运动，A 和 C 做加速运动。当三个物体速度相同时，弹簧的压缩量最大，此时弹簧的弹性势 能达到最大。由动量守恒定律有：01()()AACABCm vmmvmmmv得：01()2 6 6 2m/s=3m/s8AACABCm vmmvvmmm 弹簧具有的最大弹性势能PE为：222 01111()()12J222PBACABCEm vmmvmmmv