2020-2021學(xué)年物理新教材人教版選擇性必修第一冊(cè)課時(shí)分層作業(yè) 1.3 動(dòng)量守恒定律 Word版含解析

1、課時(shí)分層作業(yè)(三)動(dòng)量守恒定律(建議用時(shí)：25分鐘)考點(diǎn)一動(dòng)量守恒條件的判斷1(多選)下列四幅圖所反映的物理過程中，動(dòng)量守恒的是()aca圖中子彈和木塊組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，豎直方向所受合力為零，該系統(tǒng)動(dòng)量守恒；b圖中在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)在水平方向上始終受墻的作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；c圖中木球與鐵球組成的系統(tǒng)所受合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；d圖中木塊下滑過程中，斜面體始終受到擋板的作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒2如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直擋板上，一質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一質(zhì)量也為m的小物塊從槽上高h(yuǎn)處開始下滑，下列說法正確的是()a在下滑

2、過程中，物塊和槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒b在下滑過程中，物塊和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒c在壓縮彈簧的過程中，物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒d被彈簧反彈后，物塊能回到槽上高h(yuǎn)處a對(duì)物塊和槽組成的系統(tǒng)，在下滑過程中沒有機(jī)械能損失，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，a正確；在下滑的過程中，物塊在豎直方向有加速度，物塊和槽組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，不符合動(dòng)量守恒的條件，故系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，但系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，b錯(cuò)誤；在壓縮彈簧的過程中，對(duì)于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由于擋板對(duì)彈簧有向左的彈力，所以系統(tǒng)受到的合外力不為零，則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，c錯(cuò)誤；因?yàn)槲飰K與槽在水平方向上動(dòng)量守恒，且兩者質(zhì)量相等，根據(jù)動(dòng)量守恒定律知物塊離開

3、槽時(shí)物塊與槽的速度大小相等、方向相反，物塊被彈簧反彈后，與槽的速度相同，即兩者做速度相同的勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以物塊不會(huì)再滑上弧形槽，d錯(cuò)誤考點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律的運(yùn)用3如圖所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，則()a小木塊和木箱最終都將靜止 b小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)c小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)d如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)b最終，木箱和小木塊都具有向右的動(dòng)量，并且相互作用的過程中總動(dòng)量守恒，選項(xiàng)a、d錯(cuò)誤；由于小木塊與底板間

4、存在摩擦，小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)c錯(cuò)誤4光滑水平桌面上有p、q兩個(gè)物塊，q的質(zhì)量是p的n倍將一輕彈簧置于p、q之間，用外力緩慢壓p、q.撤去外力后，p、q開始運(yùn)動(dòng)，p和q的動(dòng)量大小的比值為()an2bnc.d1d撤去外力后，系統(tǒng)所受外力之和為0，所以總動(dòng)量守恒，設(shè)p的動(dòng)量方向?yàn)檎较?，則有pppq0，故pppq，因此p和q的動(dòng)量大小的比值為1，選項(xiàng)d正確5如圖所示，質(zhì)量為m0.5 kg的小球在距離車底部一定高度處以初速度v015 m/s向左平拋，落在以v7.5 m/s的速度沿光滑水平面向右勻速行駛的小車中，小車足夠長，質(zhì)量為m4 kg，g取10 m/s2，則當(dāng)小球與小車相對(duì)

5、靜止時(shí)，小車的速度大小是()a4 m/sb5 m/sc8.5 m/sd9.5 m/sb小球和小車在水平方向上動(dòng)量守恒，取向右為正方向，有mvmv0(mm)v，解得v5 m/s.6如圖甲所示，質(zhì)量為m的薄長木板靜止在光滑的水平面上，t0時(shí)一質(zhì)量為m的滑塊以水平初速度v0從長木板的左端沖上木板并最終從右端滑下已知滑塊和長木板在運(yùn)動(dòng)過程中的vt圖像如圖乙所示，則木板與滑塊的質(zhì)量之比mm為()甲乙a12b21c13d31b取滑塊的初速度方向?yàn)檎较?，?duì)滑塊和木板組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0mv1mv2，由題圖乙知v040 m/s，v120 m/s，v210 m/s，代入數(shù)據(jù)解得mm21，故b正

6、確考點(diǎn)三動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的綜合應(yīng)用7如圖所示，木塊a、b的質(zhì)量均為2 kg，置于光滑水平面上，b與一輕質(zhì)彈簧的一端相連，彈簧的另一端固定在豎直擋板上，當(dāng)a以4 m/s的速度向b撞擊時(shí)，由于有橡皮泥而粘在一起運(yùn)動(dòng)，那么彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能大小為()a4 jb8 jc16 jd32 jba、b在碰撞過程中動(dòng)量守恒，碰后粘在一起共同壓縮彈簧的過程中機(jī)械能守恒由碰撞過程中動(dòng)量守恒得mava(mamb)v，代入數(shù)據(jù)解得v2 m/s，所以碰后a、b及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能為(mamb)v28 j，當(dāng)彈簧被壓縮至最短時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)能為0，只有彈性勢(shì)能，由機(jī)械能守恒得此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為8

7、 j8(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長，與水平方向的夾角為.一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，距地面的高度為h，則下列關(guān)系式中正確的是()amv0(mm)vbmv0cos (mm)vcmghm(v0sin )2dmgh(mm)v2mvbd小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，速度與楔形物體的速度相同，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，全過程機(jī)械能守恒以向右為正方向，在小物塊上升過程中，由水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒得mv0cos (mm)v，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，b正確；由機(jī)械能守恒定律得mgh(mm)v2mv，選項(xiàng)c

8、錯(cuò)誤，d正確9如圖所示，在光滑的水平桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的滑環(huán)，滑環(huán)通過一根不可伸縮的輕繩懸掛著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，繩長為l.將滑環(huán)固定時(shí)，給物塊一個(gè)水平?jīng)_量，物塊擺起后剛好碰到水平桿；若滑環(huán)不固定，仍給物塊以同樣的水平?jīng)_量，求物塊擺起的最大高度解析滑環(huán)固定時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mglmv，解得v0滑環(huán)不固定時(shí)，物塊的初速度仍為v0，在物塊擺起至最大高度h時(shí)，它們的速度都為v，在此過程中物塊和滑環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量守恒，則：mv0(mm)vmv(mm)v2mgh由以上各式，可得hl.答案l(建議用時(shí)：15分鐘)10(多選)如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系

9、著繩的小球拉開到一定的角度，然后同時(shí)放開小球和小車，那么在以后的過程中()a小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車也向左運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒b小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車向右運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒c小球向左擺到最高點(diǎn)，小球的速度為零而小車的速度不為零d在任意時(shí)刻，小球和小車在水平方向上的動(dòng)量一定大小相等、方向相反bd以小球和小車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在水平方向上不受力的作用，所以系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，由于初始狀態(tài)小車與小球均靜止，所以小球與小車在水平方向上的動(dòng)量要么都為零，要么大小相等、方向相反，選項(xiàng)a、c錯(cuò)誤，選項(xiàng)b、d正確11(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

10、分np粗糙，現(xiàn)有一物體b自m點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)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(yùn)動(dòng)ba、b最終速度均為零ca物體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)da物體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)bc系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，因系統(tǒng)初動(dòng)量為零，a、b在任一時(shí)刻的水平方向動(dòng)量之和也為零，因np足夠長，b最終與a速度相同，此速度為零，b選項(xiàng)正確，a物體由靜止到運(yùn)動(dòng)、最終速度又為零，c選項(xiàng)正確12將一個(gè)光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上，如圖所示，槽左側(cè)有一個(gè)固定在水平面上的物塊現(xiàn)讓一個(gè)小球自左側(cè)槽口a點(diǎn)正上方由靜止開始落下，從a點(diǎn)落入槽內(nèi)，則下列說法正確的是()a小球在

11、半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能守恒b小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒c小球在半圓槽內(nèi)由b點(diǎn)向c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒d小球從c點(diǎn)離開半圓槽后，一定還會(huì)從c點(diǎn)落回半圓槽d小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由b到c的過程中，除重力做功外，槽的支持力也對(duì)小球做功，小球機(jī)械能不守恒，由此可知，小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球的機(jī)械能不守恒，a錯(cuò)誤；小球在槽內(nèi)由a到b的過程中，左側(cè)物塊對(duì)槽有作用力，小球與槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，由b到c的過程中，小球有向心加速度，豎直方向的合力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量也不守恒，b、c錯(cuò)誤；小球離開c點(diǎn)以后，既有豎直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平分速度與半圓槽的速度相同，所以小球一定還會(huì)從c點(diǎn)落回半圓槽，d正確13如圖所示，甲車質(zhì)量m120 kg，車上有質(zhì)量m50 kg的人，甲車(連同車上的人)以v3 m/s的速度向右滑行，此時(shí)質(zhì)量m250 kg的乙車正以v01.8 m/s的速度迎面滑來，為了避免兩車相撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時(shí)，人從甲車跳到乙車上，求人跳出甲車的水平速度(相對(duì)地面)應(yīng)當(dāng)在什么范圍以內(nèi)才能避免兩車相撞？不計(jì)地面和小車的摩擦，且乙車足夠長解析