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2019-2020年高中物理 第十六章 動量守恒定律 3 動量守恒定律課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5 基礎(chǔ)鞏固 1.物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的2倍，中間壓縮一輕質(zhì)彈簧，放在光滑的水平面上，由靜止開始同時放開兩手后一小段時間內(nèi)(　　) A．A的速率是B的一半 B．A的動量大于B的動量 C．A受的力大于B受的力 D．總動量為零 2．如圖所示，光滑圓槽的質(zhì)量為M，靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一小球被細(xì)線吊著恰位于槽的邊緣處，如果將線燒斷，則小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時，圓槽的速度為(　　) A．0　　　　　　　　　 B．向左 C．向右 D．無法確定 3．如圖所示，A、B兩個物體質(zhì)量分別為M、m，原來靜止在平板小車C上，A、B之間有一根被壓縮了的彈簧，地面光滑水平，當(dāng)壓縮彈簧突然釋放彈開的過程中(　　) A．A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B所組成的系統(tǒng)動量守恒 B．A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、C所組成的系統(tǒng)動量守恒 C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B所組成的系統(tǒng)動量守恒 D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C所組成的系統(tǒng)動量守恒 4．光滑水平面上，小球A以速率v運(yùn)動時，和靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A以的速率彈回，而B球以的速率向前運(yùn)動。則A、B兩球的質(zhì)量之比為(　　) A．2∶3　　　　　　　　 B．2∶9 C．3∶2　　　　 D．9∶2 5．如圖所示，質(zhì)量為M的鋼性斜面體靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射到斜面體的斜面上并被斜面體沿豎直方向彈起，求子彈豎直彈起后斜面體的速度。 能力提升 6．一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從船頭和船尾同時水平向前和向后各發(fā)射一發(fā)炮彈，設(shè)兩炮彈質(zhì)量相同，相對于地面的速率相同，船的牽引力和阻力均不變，則船的動量和速度的變化情況是(　　) A．動量變小，速度不變 B．動量不變，速度增大 C．動量增大，速度增大 D．動量增大，速度減小 7．甲、乙兩個溜冰者質(zhì)量分別為48 kg和50 kg，甲手里拿著質(zhì)量為2 kg的球，兩人均以2 m/s的速率，在光滑的冰面上沿同一直線相向滑行，甲將球傳給乙，乙再將球傳給甲，這樣拋接幾次后，球又回到甲的手里，乙的速度為零，則甲的速度的大小為(　　) A．0　　　　 B．2 m/s C．4 m/s　　　 D．無法確定 8．質(zhì)量分別為m1、m2的小球在同一條直線上碰撞，它們在碰撞前后的位移—時間圖象如圖所示，若m1＝1 kg，則m2的質(zhì)量等于多少？ 9．如圖所示，設(shè)車廂長度為l，質(zhì)量為M，靜止于光滑水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以初速度v0向右運(yùn)動，與車廂壁來回碰撞n次后，靜止在車廂中，求這時車廂的速度。 10．如圖所示，在光滑水平面上有兩個并排放置的木塊A、B，已知mA＝0.5 kg，mB ＝0.3 kg。現(xiàn)有質(zhì)量m0＝0.08 kg的小物塊C以初速v0＝25 m/s在A表面沿水平方向向右滑動，由于C與A、B間均有摩擦，C最終停在B上，B、C最后的共同速度v＝2.5 m/s。求： (1)A木塊的最終速度的大??； (2)C物塊滑離A木塊的瞬時速度大小。 參考答案 1. 答案：AD　點(diǎn)撥：選物體A、B和彈簧為一個系統(tǒng)，則系統(tǒng)的動量守恒，在釋放彈簧前系統(tǒng)的總動量為0，則在釋放彈簧后系統(tǒng)的總動量仍為0，故D選項是正確的。在釋放彈簧的過程中，物體A和B受到的彈力相等，彈力的作用時間相等，因此物體A和B受到的沖量的大小相等，根據(jù)動量定理Ft＝mv可知，物體A的質(zhì)量是物體B質(zhì)量的2倍，因此物體A的速率就是物體B速率的一半，故選項A正確。 2. 答案：A　點(diǎn)撥：小球和圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向上的動量守恒(Δpx＝0)。 細(xì)線被燒斷瞬間，系統(tǒng)在水平方向的總動量為零。又知小球到達(dá)最高點(diǎn)時，球與槽水平方向上有共同速度，設(shè)為v′，由動量守恒定律有：0＝(M＋m)v′，所以v′＝0。正確答案為選項A。 3．答案：BCD　點(diǎn)撥：A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，但M、m關(guān)系未知，摩擦力大小不一定相等，A、B所組成的系統(tǒng)動量不一定守恒，A錯，C對；把A、B、C看做一個系統(tǒng)，不論A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)是否相同還是A、B所受的摩擦力大小是否相等，彈簧彈力、摩擦力皆為內(nèi)力，A、B、C所組成的系統(tǒng)動量守恒，B、D對，故B、C、D選項正確。 4. 答案：B　點(diǎn)撥：小球A和靜止的小球B發(fā)生碰撞，取兩小球為系統(tǒng)，受到的合外力為零，滿足動量守恒的條件。又因為動量是一個矢量，取A球初速度方向為正方向，設(shè)A、B小球質(zhì)量分別為m1、m2，則m1v＝－m1＋m2，得m1∶m2＝2∶9，故B正確。 5. 答案： 點(diǎn)撥：子彈與斜面體相互作用時，水平方向不受外力作用，故系統(tǒng)水平方向動量守恒。有 mv0＝Mv，得v＝。 子彈彈起后的水平速度為零，故水平方向動量為零，所以解題時不可將子彈和斜面體組成的系統(tǒng)在水平和豎直方向混著列式。 6. 答案：C　點(diǎn)撥：船的牽引力和阻力不變，系統(tǒng)動量守恒，有(M＋2m)v0＝Mv＋mu－mu，可得v＝＞v0，即船速增大，而Mv＝(M＋2m)v0＞Mv0，即船動量增大。 7. 答案：A　點(diǎn)撥：甲、乙和球組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，動量守恒，初始狀態(tài)系統(tǒng)的動量p1＝0。設(shè)甲最后接到球時的速度為v，則末狀態(tài)動量p2＝(M＋m)v＋0，由p1＝p2可知v＝0。 8. 點(diǎn)撥：由位移—時間圖象可知，兩球碰撞前后的速度分別為v1＝4 m/s、v2＝0、v1′＝－2 m/s、v2′＝2 m/s，兩球碰撞過程中滿足動量守恒，根據(jù)動量守恒定律有m1v1＝m1v1′＋m2v2′，得m2＝3 kg。 答案：3 kg 9. 答案：v＝mv0/(M＋m)，方向水平向右。 點(diǎn)撥：物體與小車碰撞n次，物體和小車組成的系統(tǒng)動量守恒，只考慮初末狀態(tài)，已知m的初速度為v1＝v0，M初速度v2＝0，物體與車廂相互作用后，v1′＝v2′＝v。m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，得v＝mv0/(M＋m)，方向水平向右。 10. 答案：(1)2.1 m/s　(2)4 m/s 點(diǎn)撥：小物塊C沿木塊A表面滑動時，A對C的摩擦力使C做減速運(yùn)動，使A、B共同做加速運(yùn)動；C滑上B后，C繼續(xù)做減速運(yùn)動，B繼續(xù)加速，A勻速運(yùn)動，A、B開始分離，直至C、B達(dá)到共同速度，然后C、B一起做勻速運(yùn)動。在上述過程中，A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒。設(shè)木塊A的最終速度為v1，C滑離A時的速度為v2，由動量守恒定律，則 (1)對A、B、C有m0v0＝mAv1＋(mB＋m0)v， 解得v1＝2.1 m/s。 (2)當(dāng)C滑離A后，對B、C有 m0v2＋mBv1＝(mB＋m0)v， 或?qū)、B、C有m0v0＝(mA＋mB)v1＋m0v2 解得v2＝4 m/s。