2019-2020年高中物理 1.3动量守恒定律的案例分析自我小测 沪科版选修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 1.3动量守恒定律的案例分析自我小测 沪科版选修3-51设a、b两小球相撞,碰撞前后都在同一直线上运动,若测得它们碰前的速度为va、vb,碰后的速度为va、vb,则两球的质量之比等于()A. B. C. D.2如图所示,A、B两物体质量mA2mB,水平面光滑,当烧断细线后(原来弹簧被压缩),则下列说法正确的是()A弹开过程中A的速率小于B的速率B弹开过程中A的动量小于B的动量CA、B同时达到速度的最大值D当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧3如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在左右两侧,整个系统原来静止。则当两人同时相向走动时 ()A要使小车静止不动,甲、乙速率必须相等B要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大C要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大D要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小4一个静止的质量为m的不稳定原子核,当它完成一次衰变,以速度v发射出一个质量为m的粒子后,其剩余部分的速度为()Av Bv C.v Dv5一人从泊在码头边的船上往岸上跳,若该船的缆绳并没拴在码头上时,则下列说法中正确的有 ()A船越轻小,人越难跳上岸B人跳跃时相对船速度大于相对地速度C船越重越大,人越难跳上岸D人跳时相对船速度等于相对地速度6一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲,已知放出的粒子的动能为E0,则原子核反冲的动能为()AE0 B.E0 C.E0 D.E07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,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质量为M的气球下吊一架轻的绳梯,梯上站着质量为m的人,气球以v0速度匀速上升,如果人加速向上爬,当他相对于梯的速度达到v时,气球的速度将变为_。9静水中的两只船静止在一条直线上,质量都是M(不包括人),甲船上质量为m的人跳到乙船上,又马上跳回甲船上,则甲、乙两船的速度之比_。10在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车,发射的炮弹质量为m,假设铁轨和炮车间摩擦不计,求:(1)水平发射炮弹时,炮弹速度为v0,则炮身的反冲速度是多大?(2)炮身水平方向,炮弹出炮口时,相对炮口速度为v0,则炮身的反冲速度为多大?(3)炮车车身与水平方向成角,炮弹速度大小为v0,则炮身反冲速度是多大?11如图所示,装甲车和其中炮弹的总质量为M,正沿轨道向右匀速行驶,其速度为v0,发射一枚质量为m的炮弹后,装甲车的速度变为v,仍向右行驶。若不计轨道的摩擦,求炮弹射出炮口时相对于炮口的速度是多少?(炮管是水平的)12如图所示,质量m10.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L1.5 m,现有质量m20.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v02 m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数0.5,取g10 m/s2,求 (1)物块在车面上滑行的时间t;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少?参考答案1解析:根据动量守恒定律:mavambvbmavambvb,解得A对。答案:A2解析:作用前总动量为零,作用后两物体的动量大小相等,方向相反。速度大小跟它们的质量成反比,A正确B错误;弹簧恢复原状时,作用完毕,选项C、D对。答案:ACD3解析:系统总动量为零,要使车不动,两人动量的矢量和必须为零,即他们的动量大小相等,由于不知道两人各自的质量,故无法判断A项;要使车向左运动,两人动量的矢量和必须向右,故知甲的动量要大于乙的才行,C对而B、D错。答案:C4解析:由动量守恒定律0mv(mm)v,得D正确。答案:D5解析:船越轻小,船的反冲速度越大,人获得的速度反而越小。人船相对运动,因此说人跳跃时相对船速度大于相对地速度,故A、B正确。答案:AB6解析:由动量守恒定律(Mm)Vmv0p,又Ek,E0,选项C对。答案:C7解析:爆炸后系统的总机械能增加,但不能确定a、b两块的速度大小,所以A、B两项不能确定;因炸开后两者都做平抛运动,且高度相同,故C对,由牛顿第三定律知,D对。答案:CD8解析:系统遵守动量守恒定律,设气球的速度为u,人的速度为(vu),则有(Mm)v0m(uv)Mu,解得uv0v。答案:v0v9解析:由0(Mm)v甲mv乙得。答案:10解析:(1)设炮身反冲速度为v1,炮车和炮弹系统动量守恒mv0Mv1,故v1mv0/M。(2)设炮身反冲速度为v1,则炮弹对地速度v0v1由动量守恒m(v0v1)Mv1,故v1mv0/(Mm)(3)炮车和炮弹水平方向系统动量守恒mv0cosMv1,故v1mv0cos/M。答案:(1)mv0/M(2)mv0/(Mm)(3)mv0cos/M11解析:设炮弹相对于炮口的速度为u,则对地速度为(uv)由动量守恒定律:Mv0Mv(Mm)(uv)解得u。答案:u12解析:本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m2v0(m1m2)v设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有Ftm2vm2v0其中Fm2g解得t代入数据得t0.24 s(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v,则m2v0(m1m2)v由功能关系有m2v(m1m2)v2m2gL代入数据解得v05 m/s故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0不能超过5 m/s。答案:(1)0.24 s(2)5 m/s
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