人教版选修3-5同步练习：16.2动量守恒定律(一)(3)(含答案).pdf

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1、动量守恒定律同步练习 练习 1 1 质量为 M的小车在水平地面上以速度v0匀速向右运动。当车中的砂子从 底部的漏斗中不断流下时，车子速度将（） A减小 B不变 C增大 D无法确定 2某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，设水的阻 力不计，那么在这段时间内人和船的运动情况是（） A人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比 B人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的速度大小一定相等 C不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质 量成反比 D人走到船尾不再走动，船则停下 3如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B 木块中部夹一被压缩的弹簧，当 弹

2、簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地上。A的落地 点与桌边水平距离0.5m，B的落地点距离桌边1m ，那么（） AA、B离开弹簧时的速度比为12 BA、B质量比为 21 C未离开弹簧时， A、B所受冲量比为 12 D未离开弹簧时， A、B加速度之比 12 4连同炮弹在内的车停放在水平地面上。炮车和弹质量为M ，炮膛中炮弹质 量为 m ，炮车与地面同时的动摩擦因数为，炮筒的仰角为 。设炮弹以速度 0 v 射 出，那么炮车在地面上后退的距离为_ 。 5甲、乙两人在摩擦可略的冰面上以相同的速度相向滑行。甲手里拿着一只 篮球，但总质量与乙相同。从某时刻起两人在行进中互相传球，当乙

3、的速度恰好 为零时，甲的速度为 _ ，此时球在 _ 位置。 6如图所示，在沙堆表面放置一长方形木块A，其上面再放一个质量为 m=0.10kg的爆竹 B，木块的质量为 M=6.0kg。当爆竹爆炸时，因反冲作用使木块陷 入沙中深度h=50cm ，而木块所受的平均阻力为f=80N。若爆竹的火药质量以及空 气阻力可忽略不计， g 取 2 /10sm ，求爆竹能上升的最大高度。 参考答案 1B 砂子和小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律，在初状态，砂子落 下前，砂子和车都以 0 v 向前运动；在末状态，砂子落下时具有与车相同的水平速 度 0 v ，车的速度为 v，由 vMmvvMm 00 )( 得 0

4、 vv ，车速不变。 此题易错选 C，认为总质量减小，车速增大。这种想法错在研究对象的选取， 应保持初末状态研究对象是同系统，质量不变。 2A、C、D 人和船组成的系统动量守恒，总动量为0，不管人如何走动， 在任意时刻两者的动量大小相等，方向相反。若人停止运动而船也停止运动， 选 A、C、D。B项错在两者速度大小一定相等，人和船的质量不一定相等。 3A、B、D A 、B 组成的系统在水平不受外力，动量守恒，从两物落地点 到桌边的距离 tvx 0 ，两物体落地时间相等， 0 v 与 x 成正比， 2:1: BA vv ， 即 A、B离开弹簧的速度比。由 BBAA vmvm0 ，可知 2:1: B

5、A mm ，未离开弹簧 时，A、B受到的弹力相同，作用时间相同，冲量I=Ft 也相同， C错。未离开 弹簧时， F 相同， m不同，加速度 m F a ，与质量成反比， 2:1: BA aa 。 4 2 2 0 )(2 )cos( mMg mv 提示：在发炮瞬间，炮车与炮弹组成的系统在水平方向上动量守恒 vmMmv)(cos0 0 ， mM mv v cos 0 发炮后，炮车受地面阻力作用而做匀减速运动，利用运动学公式， asvvt2 22 ，其中 0 t v ， g mM gmM a )( )( ， 2 2 0 )(2 )cos( mMg mv s 50 甲 提示：甲、乙和篮球组成的系统动量

6、守恒，根据题设条件，可知甲与篮球的 初动量与乙的初动量大小相等，方向相反，总动量为零。由动量守恒定律得， 系统末动量也为零。因乙速度恰好为零，甲和球一起速度为零。 6解：爆竹爆炸瞬间，木块获得的瞬时速度v 可由牛顿第二定律和运动学公 式求得 MaMgf ， 2 / 6 20 sma ， smahv/ 3 3 2 爆竹爆炸过程中，爆竹木块系统动量守恒 0 0 mvMv smsm m Mv v/320/ 1.0 3 3 6 0 练习 2 1质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动，球1 的动量为 7 kg m/s, 球 2 的动量为 5 kg m/s, 当球 1 追上球 2 时发生碰撞，则

7、碰撞后两球 动量变化的可能值是 Ap1=-1 kg m/s，p2=1 kg m/s Bp1=-1 kg m/s，p2=4 kg m/s Cp1=-9 kg m/s，p2=9 kg m/s Dp1=-12 kg m/s，p2=10 kgm/s 2小车 AB静置于光滑的水平面上， A端固定一个轻质弹簧， B端粘有橡皮泥， AB车质量为 M ，长为 L，质量为 m的木块 C放在小车上，用细绳连结于小车的A端 并使弹簧压缩， 开始时 AB与 C都处于静止状态， 如图所示， 当突然烧断细绳， 弹簧被释放，使物体 C离开弹簧向 B端冲 去，并跟 B端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是 A如果 AB车内表面

8、光滑，整个系统任何时刻机械能都 守恒 B整个系统任何时刻动量都守恒 C当木块对地运动速度为v 时，小车对地运动速度为 M m v DAB车向左运动最大位移小于 M m L 3如图所示，质量分别为m和 M的铁块 a 和 b 用细线相连，在恒定的力作用 下在水平桌面上以速度v 匀速运动 . 现剪断两铁块间的连线，同时保持拉力不变， 当铁块 a 停下的瞬间铁块b的速度大小为 _. 4质量为 M的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小球用细绳吊在小车 上 O点，将小球拉至水平位置A点静止开始释放（如图所示） ，求小球落至最低点 时速度多大？（相对地的速度） 5如图所示，在光滑水平面上有两个并排放置的木

9、块A和 B，已知mA=0.5 kg， mB=0.3 kg, 有一质量为 mC=0.1 kg 的小物块 C 以 20 m/s 的水平速度滑上 A 表面， 由于 C和 A、B间有摩擦， C滑到 B表面上时最终与 B以 2.5 m/s 的共同速度运动， 求： （1）木块 A的最后速度；（2）C离开 A时 C的速度。 6如图所示甲、乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，车与水平地面间 摩擦不计 . 甲与车的总质量 M =100 kg，另有一质量 m =2 kg 的球. 乙站在车的对面的 地上，身旁有若干质量不等的球. 开始车静止，甲将球以速度 v（相对地面）水平 抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一质

10、量为m =2m的球以相同速率 v 水平抛 回给甲，甲接住后，再以相同速率v 将此球水平抛给乙，这样往复进行. 乙每次抛 回给甲的球的质量都等于他接到的球的质量为2 倍, 求： （1）甲第二次抛出球后，车的速度大小. （2）从第一次算起，甲抛出多少个球后，再不能接到乙抛回来的球. 参考答案： 1.A 2.BCD 3. M mM)( v4. mM MgL2 5. （1）vA=2 m/s （2）vC=4 m/s 6. （1） 10 1 v, 向左 （2）5 个 练习 3 1在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下 列现象可能的是（） A若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分

11、开 B若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行 C若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开 D若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行 2如图所示，用细线挂一质量为M的木块，有一质量为m的子弹自左向右水 平射穿此木块， 穿透前后子弹的速度分别为 0 v 和 v（设子弹穿过木块的时间和空气 阻力不计），木块的速度大小为（） A Mmvmv/ )( 0 B Mmvmv/)( 0 C )/()( 0 mMmvmv D )/()( 0 mMmvmv 3载人气球原静止于高h 的空中，气球质量为M ，人的质量为 m 。若人要沿 绳梯着地，则绳梯长至少是（） A （m+M ）h/M Bmh/M C M

12、h/m D h 4质量为 2kg 的小车以 2m/s 的速度沿光滑的水平面向右运动，若将质量为 2kg 的砂袋以 3m/s 的速度迎面扔上小车，则砂袋与小车一起运动的速度的大小和 方向是（） A2.6m/s ，向右 B 2.6m/s ，向左 C 0.5m/s ，向左 D 0.8m/s ，向 右 5在质量为 M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为 0 m ，小车（和单摆）以恒 定的速度 V沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞， 碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的（） A小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为 1 v 、 2 v 、 3 v ，满

13、足 30210) (vmmvMvVmM B摆球的速度不变，小车和木块的速度变为 1 v 和 2 v ，满足 21 mvMvMV C摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v，满足 MV （M+m ）v D小车和摆球的速度都变为 1 v ，木块的速度变为 2 v ，满足 2100 )()(mvvmMVmM 6车厢停在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁发射一颗子弹。设子弹 质量为 m ，出口速度 v，车厢和人的质量为M ，则子弹陷入前车壁后，车厢的速度 为（） Amv/M ，向前 Bmv/M ，向后 Cmv/（m+M） ，向前 D0 7向空中发射一物体，不计空气阻力。当此物体的速度恰好沿水平方向时

14、， 物体炸裂成 a、b 两块，若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向，则（） Ab 的速度方向一定与原速度方向相反 B从炸裂到落地的这段时间里，a 飞行的水平距离一定比b 的大 Ca、b 一定同时到达水平地面 D在炸裂过程中， a、b 受到的爆炸力的冲量大小一定相等 8两质量均为 M的冰船 A、B静止在光滑冰面上，轴线在一条直线上，船头 相对，质量为 m的小球从 A船跳入 B船，又立刻跳回， A、B两船最后的速度之比 是_ 。 参考答案 1A、D A为弹性碰撞模型，即有mv-mv=mv -mv，等式两侧分别为始末状 态系统动量和。 B如用数学表达式表示，则违反了动量守恒定律。对于C，令两球

15、 的质量分别是 M和 m ，且 Mm ，碰前两球速率相同，合动量方向与大球的动量方向 相同，碰后两球速率相等但方向相反，合动量方向仍与质量大者方向相同，由动 量守恒定律可知，碰撞前后合动量不变（包括大小和方向）；而 C项，碰后合动量 反向， C 项错。 D 答案的数学表达式为 vmmvmvm)( 2121 ，v方向和质量 大的物体初速方向相同，此结论是动量守恒定律中“合二为一”类问题。物理模 型为“完全非弹性碰撞” 。 2B 取向右为正方向，由动量守恒定律， MVmvmv0 ， M mvmv V 0 3A 气球和人组成系统所受合外力为零，系统动量守恒，人相对地的速度是 v，气球相对地的速度是V

16、，有 mv-MV=0 人相对地的位移是h，设气球相对地的位移是x， t x M t h m 得 M mh x 梯子总长度 h M Mm M mh hxh 4C取向右为正方向，由动量守恒定律 vmmvmvm)( 212211 。其中 kgm2 1 ， smv/2 1 ， kgm2 2 ， smv/3 2 得 22-23=4v，v=-0.5m/s 5B、C碰撞从发生到结束是在极短时间内完成的，由于时间极短，摆球又是 由摆线连接的，它完全不受碰撞的影响，仍保持原来的速度大小和方向。A、D 两 项违反上述分析，均不正确。 6D 在车厢、人、子弹组成的系统中，合外力等于零，动量守恒。子弹与人 的作用及子

17、弹与车壁的作用，都是系统内力，不能使系统总动量发生变化。发射 子弹前系统总动量为零，子弹打入前车壁后，系统的总动量也为零，车厢的速 度为零。 7C、D根据题设物理过程，其动量守恒 22110 vmvmmv 设 1 m 为较在原一块， 则从这表达式可知， 若 0 mv 与 11v m 均为正向，那么 22v m 可 能为正向也可能为负向，即 2 v 可能为正向（原方向） ，也可能为负向（反方向） 。 若 2 v 为反向， 则 2 v 大于、等于、小于 1 v 的可能都有； 若 2 v 为正向，因题设没有 1 v 一 定大于或等于 0 v 的条件，则 2 v 大于、等于、小于 1 v 的可能也都有。 A、B均不对。 由于各自速度为水平方向，即平抛，所以不论速度大小如何，二者一定以 g h t 2 同时落地。炸裂过程 1 m 与 2 m 间的相互作用，从动量守恒角度看是内力作用，其冲 量定是等值反向。 C 、D正确。 8 mM M 提示：根据 BA MvvmM)(0 ， mM M v v B A