2018-2019学年高中物理 第十六章 动量守恒定律 16.3 动量守恒定律课后巩固训练 新人教版选修3-5.doc

16.3 动量守恒定律基础达标练1一个质量为2 kg的装沙小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3 m/s，一个质量为1 kg的球从0.2 m高处自由落下，恰落入小车的沙中，这以后小车的速度为()A3 m/s B2 m/sC2.7 m/s D0答案B解析车、沙、球组成的系统在水平方向上动量守恒，有：Mv(Mm)v，解得v m/s2 m/s，故选项B正确。2车厢原来静止在光滑的水平轨道上，车厢内的人举枪对前壁发射一颗子弹，子弹陷入车厢的前壁内。设子弹的质量为m，射出时的速度为v0，车厢和人、枪的总质量为M，则作用完毕后车厢的速度为()A.，向前 B.，向后C.，向前 D0答案D解析以车厢、人、枪和子弹为系统，整个系统在水平方向上不受外力作用，其动量守恒。已知作用前总动量为零，所以作用后的总动量也为零。不必考虑中间过程，最后系统还是静止的，选项D正确。3. 如图所示，放在光滑水平面上的两物体，它们之间有一个被压缩的轻质弹簧，用细线把它们拴住。已知两物体质量之比为m1m221，把细线烧断后，两物体被弹开，速度大小分别为v1和v2，动能大小分别为Ek1和Ek2，则下列判断正确的是()A弹开时，v1v211B弹开时，v1v221C弹开时，Ek1Ek221D弹开时，Ek1Ek212答案D解析根据动量守恒定律知p1p2，即m1v1m2v2，所以v1v2m2m112，选项A、B错误；由Ek 得Ek1Ek2m2m112，选项C错误，选项D正确。4一弹簧枪可射出速度为10 m/s的铅弹，现对准以6 m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5 m/s。如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为()A5颗 B6颗 C7颗 D8颗答案D解析设木块质量为m1、铅弹质量为m2，第一颗铅弹射入，有 m1v0m2v(m1m2)v1，代入数据可得15，设再射入n颗铅弹木块停止，有(m1m2)v1nm2v0，解得n8。5. (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，此时B球的动量大小为p2，则下列等式成立的是()Ap1p2p1p2 Bp1p2p1p2Cp1p1p2p2 Dp1p1p2p2答案BD解析水平面光滑，所以A、B两球组成的系统在水平方向上动量守恒，设向右方向为动量正方向，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。6小船相对于地面以速度v1向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则小船的速度将()A不变 B减小 C增大 D改变方向答案C解析设抛出重物后船的质量为M，重物的质量均为m，船后来的速度为v2，由动量守恒定律得：(M2m)v1Mv2mvmv，解得v2v1v1。故C正确。7. (多选)如图所示，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，当撤去外力后，下列说法正确的是()Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒Ca离开墙后，a、b组成的系统动量守恒Da离开墙后，a、b组成的系统动量不守恒答案BC解析在a尚未离开墙壁前，a、b系统水平方向受墙壁的弹力，合力不为零，故动量不守恒，选项A错误，选项B正确；a离开墙壁后，系统只受重力和支持力作用，合力为零，a、b组成的系统动量守恒，选项C正确，选项D错误。8质量为M的楔形物块上有圆弧轨道，静止在光滑的水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦，圆弧小于90且足够长。求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。答案小球能上升到的最大高度H为物块的最终速度v为解析系统水平方向动量守恒，全过程机械能也守恒。以向右为正方向，在小球上升过程中，由水平方向系统动量守恒得：mv1(Mm)v，由机械能守恒定律得：mv(Mm)v2mgH，计算得出：vv1，H。整个过程系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：mv1mv1Mv，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：mvmv12Mv2，计算得出：v。题组通关练9(1)甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p15 kgm/s，p27 kgm/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kgm/s，则两球质量m1与m2间的关系可能是()Am1m2 B2m1m2C4m1m2 D6m1m2(2) 两只小船平行逆向行驶，航线邻近，如图所示。在每一只船上各放一质量为m50 kg的沙袋当它们首尾相齐时，将沙袋扔到对面的船上，结果载重较小的一只船停了下来，另一只船则以8.5 m/s的速度沿原来的方向航行，设两只船及船上的载重量分别为m1500 kg，m21000 kg。问在交换沙袋前两船的速度各为多少，设水的阻力不计，并设交换沙袋时不影响船的航向。答案(1)C(2)1 m/s9 m/s解析(1)根据动量守恒定律得p1p2p1p2计算得出p12 kgm/s碰撞过程系统的总动能不增加，则有计算得出碰撞前甲的速度大于乙的速度，得碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有计算得出。从而的取值范围。所以C正确，A、B、D错误。(2)如图所示，设交换沙袋前m1的速度为v1，m2的速度为v2，交换完后m1的速度为零，m2的速度为v2。以整体为研究对象，m2的运动方向为正方向，根据动量守恒定律得m2v2m1v1m2v2以m1抛出沙袋后的剩余部分和从m2抛来的沙袋为研究对象，系统沿航线方向不受外力作用，根据动量守恒定律有：mv2(m1m)v10由、两式代入数值可解得v11 m/s，v29 m/s。10(1) 如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体。从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块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车的最终速度为，向右D车的最终速度为，向右(2)两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为05 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg。两磁铁的N极相对。推动一下，使两车相向运动。某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s。两车运动过程中始终未相碰。求：两车最近时，乙的速度为多大？甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？答案(1)D(2)1.33 m/s2 m/s解析(1)物体与盒子前后壁多次往复碰撞后，以共同速度v运动，水平面光滑，盒子与物体组成的系统所受合外力为零，设水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0(Mm)v，故v，向右，D正确。(2)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得m乙v乙m甲v甲(m甲m乙)v所以两车最近时，乙车的速度为v m/s m/s1.33 m/s。甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙，由动量守恒定律得m乙v乙m甲v甲m乙v乙0，得v乙 m/s2 m/s。