2019高中物理 第十六章 动量守恒定律 3 动量守恒定律课堂演练 新人教版选修3-5.doc

13 3 动量守恒定律动量守恒定律1(多选)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( )A互推后两同学总动量增加B互推后两同学动量大小相等，方向相反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：对两同学所组成的系统，互推过程中，合外力为零，总动量守恒，故 A 错误；两同学动量的变化量大小相等，方向相反，故 B、C 正确；互推过程中机械能增大，故 D 错误答案：BC2.如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面是粗糙的，有一质量为m的木块，以初速度v0滑上小车的上表面若车的上表面足够长，则( )A木块的最终速度一定为mv0/(Mm)B由于车的上表面粗糙，小车和木块组成的系统动量减小C车的上表面越粗糙，木块减少的动量越多D车的上表面越粗糙，小车增加的动量越多解析：以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m速度减小，M速度增大，m速度减小到最小时，M速度达最大，最后m、M以共同速度运动有mv(mM)v，解得v，无论车表面如何粗糙，最终mv0 Mm两者的速度都是v，故 A 正确mv0 Mm答案：A3(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高现让小滑块m从A点由静止下滑，则( )2Am不能到达M上的B点Bm从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动Cm从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零DM与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒解析：M和m组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒所以m恰能达到小车上的B点，到达B点时小车与滑块的速度都是 0，故 A 错误；M和m组成的系统水平方向动量守恒，m从A到C的过程中以及m从C到B的过程中m一直向右运动，所以M一直向左运动，m到达B的瞬间，M与m速度都为零，故 B 错误，C 正确；小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零，系统水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，所以系统动量不守恒M和m组成的系统机械能守恒，故 D 正确答案：CD4如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )Av0v Bv0vm Mm MCv0 (v0v) Dv0 (v0v)m Mm M解析：人在跃出的过程中，船、人组成的系统水平方向上动量守恒，规定向右为正方向则：(Mm)v0Mvmv，解得：vv0 (v0v)m M故选 C.答案：CA 级 抓基础1关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围，下列说法正确的是( )3A牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题B牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题C动量守恒定律既适用于低速，也适用于高速运动的问题D动量守恒定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子解析：牛顿运动定律只适合研究低速、宏观问题，动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的各个领域答案：C2(多选)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答案：BC3一条约为 180 kg 的小船漂浮在静水中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，忽略水的阻力，以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图，图中虚线部分为人走到船头时的情景请用有关物理知识判断下列图中所描述物理情景正确的是( )解析：人和船组成的系统动量守恒，总动量为零，人向前走时，船将向后退，B 正确答案：B4在光滑水平面上有一辆平板车，一人手握大锤站在车上开始时人、锤和车均静止且这三者的质量依次为m1、m2、m3.人将大锤水平向左抛出后，人和车的速度大小为v，则拋出瞬间大锤的动量大小为( )Am1v Bm2vC(m1m3)v D(m2m3)v4解析：以人、锤和车组成的系统为研究对象，取向左为正方向，人将大锤水平向左抛出的过程，系统的动量守恒，由动量守恒定律(m1m3)vp0 可得，拋出瞬间大锤的动量大小为p(m1m3)v，故选：C.答案：C5.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示人与雪橇的总质量为M，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为( )A. B.Mv1Mv2 MmMv1 MmC. Dv1Mv1Mv2 Mm解析：雪橇所受阻力不计，人起跳后，人和雪橇组成的系统水平方向不受外力，系统水平动量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，设为v.取向南为正方向，由水平动量守恒得：Mv1Mv，得 vv1，方向向南，故 ABC 错误，D 正确故选 D.答案：D6.(多选)如图所示，A、B两个小球在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p1和p2，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为p1，则下列等式成立的是( )Ap1p2p1p2 Bp1p2p1p2Cp1p1p2p2 Dp1p1p2p2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以向右为正方向，由于p1、p2、p1、p2均表示动量的大小，所以碰前的动量为p1p2，碰后的动量为p1p2，B 对经变形p1p1p2p2，D 对答案：BDB 级 提能力7.(多选)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，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( )Aa、b两车运动速率相等5Ba、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，以人和c车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律，得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，解得：vc，vb0，va；m人v M车m人v M车m人即vcvavb，并且vc与va方向相反答案：CD8.(多选)两个小木块A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平地面上，落地点与平台边缘的水平距离分别为lA1 m，lB2 m，如图所示，则下列说法正确的是( )A木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vAvB12B木块A、B的质量之比mAmB21C木块A、B离开弹簧时的动能之比EAEB12D弹簧对木块A、B的作用力大小之比FAFB12解析：A、B两木块脱离弹簧后做平抛运动，由平抛运动规律，得木块A、B离开弹簧时的速度大小之比为： ，A 正确；根据动量守恒定律，得mAvAmBvB0，故vA vBlA lB1 2mA mB ，B 正确；木块A、B离开弹簧时的动能之比为： × ，C 正确；弹簧vB vA2 1EkA EkB2 11 41 2对木块A、B的作用力大小之比为： 1，D 错误FA FB1 1答案：ABC9一辆车在水平光滑路面上以速度v匀速行驶车上的人每次以相同的速度 4v(对地速度)向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包抛出第一个沙包后，车速减为原来的 ，3 4则抛出第四个沙包后，此车的运动情况如何？解析：设车的总质量为M，抛出第四个沙包后车速为v1，由全过程动量守恒得6Mv(M4m)v14m·4v.对抛出第一个沙包前后列方程有：Mv(Mm)vm·4v.3 4将式所得M13m代入式，解得抛出第四个沙包后车速为v1 ，负号表示向后v 3退答案：车以 的速度向后退v 310质量为 1 000 kg 的轿车与质量为 4 000 kg 的货车迎面相撞碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶方向运动一段路程后停止(如图所示)，从事故现场测出，两车相撞前，货车的行驶速度为 54 km/h，撞后两车的共同速度为 18 km/h.该段公路对轿车的限速为100 km/h.试判断轿车是否超速行驶. 解析：碰撞中两车间的相互作用力很大，可忽略两车受到的其他作用力，近似认为两车在碰撞过程中动量守恒设轿车质量为m1，货车质量为m2；碰撞前轿车速度为v1，货车速度为v2；碰撞后两车的共同速度为v.选轿车碰撞前的速度方向为正方向碰撞前系统的总动量为m1v1m2v2，碰撞后系统的总动量为(m1m2)v，由动量守恒定律得：m1v1m2v2(m1m2)v，v1（m1m2）vm2v2 m1 km/h（1 0004 000） × 18（4 000 × 54） 1 000126 km/h>100 km/h，故轿车在碰撞前超速行驶答案：轿车超速行驶11如图所示，一足够长木板，质量为M，放在光滑水平面上，在其左端放一质量为m的小木块(可视为质点)，m>M，木块与木板间存在摩擦，现使两者以速度v0共同向右运动已知木板与墙碰撞后立即反向且速度大小不变，木块不会滑离木板和碰到墙求木板在第二次碰墙后的运动过程中，木板速度为零时木块的速度解析：第一次碰墙后，木板原速率反向瞬间，木块速度不变，木板与木块最终一起以7共同速度向右运动，由动量守恒定律得(mM)u0(mM)u，得u(mM)u0/(mM)第二次碰墙后，当木板速度为零时，由动量守恒定律得(mM) umu，得uu0.（mM）2 m（mM）答案：uu0（mM）2m（mM）