2019高中物理 第16章 动量守恒定律提升训练 新人教版选修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(共一选择题(共 1414 小题)小题) 1在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞如 图(a)所示,碰撞前后两壶运动的 vt 图线如图(b)中实线所示,其中红壶碰撞前后的 图线平行,两冰壶质量相等,则( )A碰后红壶将被反弹回来 B碰后蓝壶速度为 0.8 m/s C碰后蓝壶移动的距离为 2.4 m D碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力 2如图所示,一个质量为 M 的滑块放置在光滑水平面上,滑块的一侧是一个四分之一圆弧 EF,圆弧半径为 R=1m。E 点切线水平。另有一个质量为 m 的小球以初速度 v0从 E 点冲上滑 块
2、,若小球刚好没跃出圆弧的上端,已知 M=4m,g 取 10m/s2,不计摩擦。则小球的初速度 v0的大小为( )Av0=4m/sBv0=5m/sCv0=6m/sDv0=7m/s 3如图所示,光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球,以某一水平速度射向静止在轨道上带正电的乙球,当它们相距最近时,甲球的速度变为原来的已知两球始终末接触,则甲、乙两球的质量之比为( )A1:1 B1:2 C1:3 D1:4 4将一个光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上如图,槽左侧有一个固定在水平面上的物 块现让一个小球自左侧槽口 A 点正上方由静止开始落下,从 A 点落入槽内,则下列说法 中正确的是( )A小球在半圆槽内运动的过程
3、中,机械能守恒 B小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒 C小球在半圆槽内由 B 点向 C 点运动的过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒 D小球从 C 点离开半圆槽后,一定还会从 C 点落回半圆槽 5如图所示,木块 A、B 置于光滑水平桌面上,木块 A 沿水平方向向左运动与 B 相碰,碰 后粘连在一起,将弹簧压缩到最短。则木块 A、B 和弹簧组成的系统,从 A、B 相碰到弹簧 压缩至最短的整个过程中( )2A动量不守恒、机械能守恒B动量不守恒、机械能不守恒 C动量守恒、机械能守恒 D动量守恒、机械能不守恒 6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
4、滑,盒内放有一块质 量为 m 的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度 v0,那么在物体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C盒子的最终速度为,方向水平向右D盒子的最终速度为,方向水平向右7如图所示,小球 A 和小球 B 位于同一竖直线上,小球 A 距水平地面的高度为 H=0.6m, 小球 B 到水平地面的距离为 h=0.2m,同时由静止释放两球设 B 和地面为弹性碰撞,两球 碰撞后 B 球速度为 0,小球|A 的质量为 m,小球 B 的质量为 5m重力加速度大小为 g=10m/s2,忽略小球的直径、空气阻力及碰撞时间,小球所受重力远小于碰撞力以地面
5、为参考面,两球第一次碰撞后小球 A 能到达的高度为( )A1.6m B0.82mC0.6m D0.35m 8如图所示,质量为 m 的小球 A 静止于光滑水平面上,在 A 球与墙之间用轻弹簧连接。现 用完全相同的小球 B 以水平速度 v0与 A 相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力,若弹簧 被压缩过程中的最大弹性势能为 E,从球 A 被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹 簧的冲量大小为 I,则下列表达式中正确的是( )A,I=mv0B,I=2mv0C,I=mv0D,I=2mv09如图所示,装有弹簧发射器的小车放在水平地面上,现将弹簧压缩锁定后放入小球,再 解锁将小球从静止斜向上弹射出去,不计
6、空气阻力和一切摩擦。从静止弹射到小球落地前 的过程中,下列判断正确的是( ) A小球的机械能守恒,动量守恒 B小球的机械能守恒,动量不守恒 C小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒,动量不守恒 D小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒,动量守恒 10有一宇宙飞船,它的正面面积 S=2m2,以 v=3103m/s 的相对速度飞入一宇宙微粒尘 区此微粒尘区 1m3空间中有一个微粒,每一个微粒的平均质量为 m=2107kg设微微粒 与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度不变,飞船的牵引力应增加( ) A3.6103NB3.6N C1.2103ND1.2N311如图所示,每级台阶的高和宽均相等,一小球
7、向左抛出后从台阶上逐级弹下,在每级 台阶上弹起的高度相同,落在每级台阶上的位置离边缘的距离也相同,不计空气阻力,则 小球( )A与每级台阶都是弹性碰撞 B通过 每级台阶的运动时间逐渐缩短 C除碰撞外,水平方向的速度保持不变 D只要速度合适,从下面的某级台阶上向右抛出,它一定能原路返回 12如图所示,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切,小滑块 B 静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块 A 从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨 道半径 R=1.8 m,小滑块的质量关系是 mB=2mA,重力加速度 g=10m/s2则碰后小滑块 B 的 速度大小不可能是( )A5 m/sB4
8、m/sC3 m/sD2 m/s 13台球是一项深受人们喜爱的休闲运动,美式台球中共由大小相同的 1 个白球(母球) 15 个花球(色球)组成,又称花式台球。如图在某次击球过程中,白球以 3m/s 的速度向 右运动与静止的黑球发生正碰,假设白球与黑球质量相等,碰撞中没有机械能损失,将台 球视为质点,通过计算得到两球碰撞后的运动情况为( ) A白球静止,黑球以 3m/s 的速度向右运动 B黑球静止,白球以 3m/s 的速度反弹向左运动 C白球和黑球都以下 1.5m/s 的速度向右运动 D白球以 3m/s 的速度反弹向左运动,黑球以 3m/s 的速度向右运动 14如图所示,足够长的传送带以恒定的速率
9、 v1逆时针运动,一质量为 m 的物块以大小为 v2的初速度从传送带的 P 点冲上传送带,从此时起到物块再次回到 P 点的过程中,下列说 法正确的是( ) A合力对物块的冲量大小一定为 2mv2 B合力对物块的冲量大小一定为 2mv1 C合力对物块的冲量大小可能为零 D合外力对物块做的功可能为零 二计算题(共二计算题(共 7 7 小题)小题) 15如图所示一木板放置在光滑的水平桌面上,A、B 两个小物体通过不可伸长的轻绳相连, 细绳平行于地面,且跨过轻滑轮,A 物体放置在木板的最左端。已知木板的质量 m1=20.0kg,物体 A 的质量 m2=4.0kg,物体 B 的质量 m3=1.0kg,物
10、体 A 与木板间的动摩擦因 数 =0.5,木板长 L=2m 本板与物体 A 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2不计滑轮摩擦。 (1)为了使物体 A 随着木板一起向左运动,现对木板施加水平向左的力 F,求力 F 的最大 值; (2)若开始时不施加力 F,在 A、B、木板静止时,用向左的水平力击打木板一下,使木板、 A 向左运动,物体 B 上升。当物体 B 上升 hB=1.0m(物体 B 未碰触滑轮)时,物体 A 刚好到 达木板最右端。求最初击打木板的冲量 I。416如图所示,高为 h 的光滑三角形斜劈固定在水平面上,其与水平面平滑对接于 C 点, D 为斜劈的最高点,水平面的
11、左侧 A 点处有一竖直的弹性挡板,质量均为 m 的甲、乙两滑 块可视为质点,静止在水平面上的 B 点,已知 AB=h,BC=3h,滑块甲与所有接触面的摩擦 均可忽略,滑块乙与水平面之间的动摩擦因数为 =0.5给滑块甲一水平向左的初速度, 经过一系列没有能量损失的碰撞后,滑块乙恰好滑到斜劈的最高点 D 处,重力加速度用 g 表示求: (1)滑块甲的初速度 v0的大小; (2)滑块乙最终静止的位置与 C 点的距离17如图所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道 MN 的半径为 R,MP 为粗糙水平面。两个小物 块 A、B 可视为质点,在半圆形轨道圆心 O 的正下方 M 处,处于静止状态。若 A、B 之间夹
12、 有少量炸药,炸药爆炸后,A 恰能经过半圆形轨道的最高点 N,而 B 到达的最远位置恰好是 A 在水平面上的落点。已知粗糙水平面与 B 之间的动摩擦因数为 =0.8,求: (1)B 到达的最远位置离 M 点的距离; (2)极短爆炸过程中,A 受到爆炸力的冲量大小; (3)A 与 B 的质量之比。18如图所示,水平地面上固定一半径为 R=0.8m 的光滑圆弧轨道,轨道左端放一质量为M=3kg、长为 L=l.75m 的木板,木板上表面与轨道末端等高,木板与地面间无摩擦,其左端 放一质量 m=lkg 的物块,物块与木板间的动摩擦因数为 =0.4现给物块施一水平向右的 恒力 F=15N,作用一段距离
13、x 后撤去 F,物块正好能滑到圆弧轨道的最高点,然后再滑回, 取 g=l0m/s2。 (1)求物块滑到板右端时的速度 v 多大; (2)求 x 的大小;5(3)通过计算说明,物块最终能否滑离木板。19如图听示,在光滑水平面上有一质量为 2018m 的木板,板上有 2018 块质量均为 m 的相 同木块 1、2、2018最初木板静止,各木块分别以 v、2v、2018v 同时向同一方 向运动,木块和木板间的动摩擦因数为 ,且木块间不发生碰撞和离开木板的现象。求:(1)最终木板的速度 (2)运动中第 88 块木块的最小速度; (3)第二块木块相对木板滑动的时间。20如图甲所示,m1=5kg 的滑块自
14、光滑圆弧形槽的顶端 A 点无初速度地滑下,槽的底端与 水平传送带相切于左端导轮顶端的 B 点,传送带沿顺时针方向匀速运转。m1下滑前将 m2=3kg 的滑块停放在槽的底端。m1下滑后与 m2发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两滑块均向 右运动,传感器分别描绘出了两滑块碰后在传送带上从 B 点运动到 C 点的 vt 图象,如图 乙、丙所示。两滑块均视为质点,重力加速度 g=10m/s2。(1)求 A、B 的高度差 h; (2)求滑块 m1与传送带间的动摩擦因数 和传送带的长度 LBC; (3)滑块 m2到达 C 点时速度恰好减到 3m/s,求滑块 m2的传送时间; (4)求系统因摩擦产生的热量。621
15、如图所示,质量为 M 的长木板 A 在光滑水平面上,以大小为 v0的速度向左运动,一质 量为 m 的小木块 B(可视为质点) ,以大小也为 v0的速度水平向右运动冲上木板左端, B、A 间动摩擦因数为 ,最后 B 不会滑离 A已知 M=2m,重力加速度为 g。求: (1)A、B 最后的速度; (2)木板 A 的最短长度。参考答案与试题解析参考答案与试题解析1 1选择题选择题 1 【解答】解:A、由图知:碰前红壶的速度 v0=1.0m/s,碰后速度为 v0=0.2m/s,可知, 碰后红壶沿原方向运动,故 A 错误。 B、设碰后蓝壶的速度为 v,取碰撞前红壶的速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得
16、:mv0=mv0+mv 解得:v=0.8m/s,故 B 正确;C、根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移,可得,碰后蓝壶移动的位移大小 x=2m,故 C 错误。D、根据图象的斜率表示加速度,知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度,两者的质量相等, 由牛顿第二定律知碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力。故 D 错误。 故选:B。 2 【解答】解:当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为 v1,根据 水平方向动量守恒有:mv0=(m+M)v1,根据机械能守恒定律有:,根据题意,有:M=4m, 联立两式解得:v0=5m/s,故 ACD 错误,B 正确。 故选:B。 3 【解答】解:甲、
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