2019年高中物理第十六章動量守恒定律第3節(jié)動量守恒定律隨堂演練鞏固提升新人教版選修.doc

第3節(jié) 動量守恒定律隨堂檢測 1(多選)如圖所示，A、B兩物體質量之比mAmB32，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當彈簧突然釋放后，則()A若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數相同，A、B組成的系統(tǒng)的動量守恒B若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數相同，A、B、C組成的系統(tǒng)的動量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)的動量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)的動量守恒解析：選BCD如果A、B與平板車上表面的動摩擦因數相同，彈簧釋放后，A、B分別相對小車向左、向右滑動，它們所受的滑動摩擦力fA向右，fB向左，由于mAmB32，所以fAfB32，則A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零，故其動量不守恒，A選項錯誤；對A、B、C組成的系統(tǒng)，A、B與C間的摩擦力為內力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向的重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動量守恒與平板車間的動摩擦因數或摩擦力是否相等無關，故B、D選項正確；若A、B所受的摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)的外力之和為零，故其動量守恒，C選項正確2.如圖所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內，將彈簧壓縮到最短現將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中()A動量守恒，機械能守恒B動量不守恒，機械能不守恒C動量守恒，機械能不守恒 D動量不守恒，機械能守恒解析：選B在子彈射入木塊時，存在劇烈摩擦作用，有一部分能量將轉化為內能，機械能不守恒實際上，在子彈射入木塊這一瞬間過程，取子彈與木塊為系統(tǒng)則可認為動量守恒(此瞬間彈簧尚未形變)子彈射入木塊后木塊壓縮彈簧過程中，機械能守恒，但動量不守恒(墻壁對彈簧的作用力是系統(tǒng)外力，且外力不等于零)若以子彈、木塊和彈簧合在一起為研究對象(系統(tǒng))，從子彈射入木塊到彈簧壓縮至最短時，彈簧固定端墻壁對彈簧有外力作用，因此動量不守恒，故選項B正確3(多選)如圖所示，木塊A靜置于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑，水平部分NP粗糙現有一物體B自M點由靜止下滑，設NP足夠長，則以下敘述正確的是()AA、B最終以同一不為零的速度運動BA、B最終速度均為零CA物體先做加速運動，后做減速運動DA物體先做加速運動，后做勻速運動解析：選BC對于木塊A和物體B組成的系統(tǒng)，由于在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向動量守恒因系統(tǒng)初動量為零，A、B在任一時刻的水平方向動量之和也為零，又因NP足夠長，B最終與A速度相同，此速度為零，選項B正確；A物體由靜止到運動、最終速度又為零，選項C正確4光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質量分別為mA3m、mBmCm，開始時B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變求B與C碰撞前B的速度大小解析：法一：把A、B、C看成一個系統(tǒng)，整個過程中由動量守恒定律得mAv0(mAmBmC)vB、C碰撞過程中由動量守恒定律mBvB(mBmC)v聯立解得vBv0.法二：設A與B碰撞后，A的速度為vA，B與C碰撞前B的速度為vB，B與C碰撞后粘在一起的速度為v，由動量守恒定律得對A、B木塊：mAv0mAvAmBvB對B、C木塊：mBvB(mBmC)v由題意A與B間的距離保持不變可知vAv聯立式，代入數據得vBv0.答案：v05結冰的湖面上有甲、乙兩個小孩分別乘冰車在一條直線上相向滑行，速度大小均為v12 m/s，甲與車、乙與車的質量和均為M50 kg.為了使兩車不會相碰，甲將冰面上一質量為5 kg的靜止冰塊以v26 m/s(相對于冰面)的速率傳給乙，乙接到冰塊后又立即以同樣的速率將冰塊傳給甲，如此反復，在甲、乙之間至少傳遞幾次，才能保證兩車不相碰？(設開始時兩車間距足夠遠)解析：設甲、乙各接傳冰塊為n1、n2次，甲車的初始運動方向為正方向，末態(tài)甲、乙的速度分別為v甲、v乙，冰塊質量為m，甲或乙每次與冰塊相互作用，冰塊的動量改變量大小均為2mv2(其中甲第一次傳冰塊，冰塊的動量改變量大小為mv2)，且方向與甲或乙相互作用前的動量方向相同運用動量守恒定律對甲、冰塊系統(tǒng)：Mv1mv2(n11)2mv2Mv甲對乙、冰塊系統(tǒng)：Mv1n22mv2Mv乙又臨界條件為v乙v甲由兩式得v乙v甲又由式得n1n2將M、m、v1、v2的數值代入式得n1n2故最少傳遞次數為n1n24次答案：4次課時作業(yè)一、單項選擇題1(2017秦皇島高二檢測)如圖所示，在光滑水平面上，用等大異向的F1、F2分別同時作用于A、B兩個靜止的物體上，已知mAmB，經過相同的時間后同時撤去兩力，以后兩物體相碰并粘為一體，則粘合體最終將()A靜止B向右運動C向左運動 D無法確定答案：A2在高速公路上發(fā)生了一起交通事故，一輛質量為1 500 kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質量為3 000 kg向北行駛的卡車，撞后兩車連在一起，并向南滑行一小段距離后靜止根據測速儀的測定，長途客車撞前以20 m/s的速度勻速行駛，由此可判斷卡車撞前的行駛速度()A小于10 m/sB大于10 m/s，小于20 m/sC大于20 m/s，小于30 m/sD大于30 m/s，小于40 m/s解析：選A兩車碰撞過程中盡管受到地面的摩擦力作用，但遠小于相互作用的內力(碰撞力)，所以動量守恒依題意，碰撞后兩車以共同速度向南滑行，即碰撞后系統(tǒng)的總動量方向向南設長途客車和卡車的質量分別為m1、m2，撞前的速度大小分別為v1、v2，撞后共同速度為v，選定向南為正方向，根據動量守恒定律有m1v1m2v2(m1m2)v，又v0，則m1v1m2v20，代入數據解得v2v乙B兩人質量相等，則必定是v乙v甲C兩人速率相等，則必定是m甲m乙D兩人速率相等，則必定是m乙m甲解析：選AC取甲、乙兩人和平板車為系統(tǒng)，系統(tǒng)動量守恒由于總動量始終為零，小車向左移動，說明甲和乙的總動量方向向右，即甲的動量大于乙的動量當兩人質量相等時，必定是v甲v乙，所以選項A正確，B錯誤若兩人速率相等，則必定是m甲m乙，所以選項C正確，D錯誤10.如圖所示，兩物塊質量關系為m12m2，兩物塊與水平面間的動摩擦因數221，兩物塊原來靜止，輕質彈簧被壓縮且用細線固定若燒斷細線后，彈簧恢復到原長時，兩物塊脫離彈簧且速率均不為零，則()A兩物塊在脫離彈簧時的速率最大B兩物塊在剛脫離彈簧時的速率之比為C兩物塊的速率同時達到最大D兩物塊在彈開后同時達到靜止解析：選BCD燒斷細線后，對m1、m2及彈簧組成的系統(tǒng)，在m1、m2運動過程中，都受到滑動摩擦力的作用，其中F11m1g，F22m2g，根據題設條件，兩摩擦力大小相等，方向相反，系統(tǒng)所受外力的合力為零，動量守恒兩物塊未脫離彈簧時，在水平方向各自受到彈簧彈力和地面對物塊的摩擦力作用，其運動過程分為兩個階段，先是彈簧彈力大于摩擦力，物塊做變加速運動，直到彈簧彈力等于摩擦力時，物塊速度達到最大，此后彈簧彈力小于摩擦力，物塊做變減速運動，彈簧恢復原長時，兩物塊與彈簧脫離脫離彈簧后，物塊在水平方向只受摩擦力作用，做勻減速運動，直到停止綜合以上分析可知，A選項錯誤；在從開始直到最后停止的整個過程中，系統(tǒng)動量守恒，則有0m1v1m2v2，顯然，任意時刻，兩物塊的速率之比；當v1最大時，v2亦最大；當v10時，亦有v20，所以B、C、D選項都正確三、非選擇題11將兩條完全相同的磁鐵(磁性極強)分別固定在質量相等的小車上，水平面光滑開始時甲車速度大小為3 m/s，乙車速度大小為2 m/s，方向相反并在同一直線上，如圖所示(1)當乙車速度為零時(即乙車開始反向運動時)，甲車的速度多大？方向如何？(2)由于磁性極強，故兩車不會相碰，那么兩車的距離最小時，乙車的速度是多大？方向如何？解析：兩個小車及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，系統(tǒng)水平方向動量守恒設向右為正方向(1)據動量守恒知mv甲mv乙mv甲代入數據解得v甲v甲v乙(32) m/s1 m/s，方向向右(2)兩車相距最小時，兩車速度相同，設為v，由動量守恒知mv甲mv乙mvmv解得v m/s0.5 m/s，方向向右答案：(1)1 m/s方向向右(2)0.5 m/s方向向右12.如圖所示，甲、乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲，甲和他乘的冰車質量共為M30 kg，乙和他乘的冰車質量之和也是30 kg.游戲時，甲推著一個質量為m15 kg的箱子，共同以速度v02.0 m/s滑行乙以同樣大小的速度迎面滑來，為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處時，乙迅速把它抓住若不計冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度(相對于地面)將箱子推出，才能避免與乙相撞解析：選取甲開始運動的方向為