第1章 1．3動量守恒定律的案例分析 學業(yè)分層測評3

1、.學業(yè)分層測評三建議用時：45分鐘學業(yè)達標1多項選擇一氣球由地面勻速上升，當氣球下的吊梯上站著的人沿著梯子上爬時，以下說法正確的選項是 A氣球可能勻速上升B氣球可能相對地面靜止C氣球可能下降D氣球運動速度不發(fā)生變化【解析】設(shè)氣球質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，由于氣球勻速上升，系統(tǒng)所受的外力之和為零，當人沿吊梯向上爬時，動量守恒，那么Mmv0mv1Mv2，在人向上爬的過程中，氣球的速度為v2.當v20時，氣球可勻速上升；當v20時氣球靜止；當v20時氣球下降所以，選項A、B、C均正確要使氣球運動速度不變，那么人的速度仍為v0，即人不上爬，顯然不對，D選項錯誤【答案】ABC2質(zhì)量為m的人在質(zhì)量為M的小車

2、上從左端走到右端，如圖1­3­5所示，當車與地面摩擦不計時，那么 圖1­3­5A人在車上行走，假設(shè)人相對車突然停頓，那么車不會突然停頓B人在車上行走的平均速度越大，那么車在地面上挪動的間隔 也越大C人在車上行走的平均速度越小，那么車在地面上挪動的間隔 就越大D不管人以什么樣的平均速度行走，車在地面上挪動的間隔 一樣【解析】由人與車組成的系統(tǒng)動量守恒得：mv人Mv車，可知A錯誤；設(shè)車長為L，由mLx車Mx車得，x車L，車在地面上挪動的位移大小與人的平均速度大小無關(guān)，故D正確，B、C均錯誤【答案】D3運送人造地球衛(wèi)星的火箭開場工作后，火箭做加速運動的原因是

3、【導學號：06092054】A燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭B火箭發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動火箭C火箭吸入空氣，然后向后推出，空氣對火箭的反作用力推動火箭 D火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭【解析】火箭工作的原理是利用反沖運動，是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出時，使火箭獲得的反沖速度，應選項B正確【答案】B4多項選擇A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，如圖1­3­6所示為兩球碰撞前后的位移圖像a、b分別為A、B兩球碰前的位移圖像，c為碰撞后兩球共同運動的位移圖像，假設(shè)A球質(zhì)量是m2 kg，那么由圖像判斷以下結(jié)

4、論正確的選項是 【導學號：06092020】圖1­3­6AA、B碰撞前的總動量為3 kg·m/sB碰撞時A對B所施沖量為4 N·sC碰撞前后A的動量變化量為8 kg·m/sD碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10 J【解析】根據(jù)圖像可以求出碰撞前小球的速度vA3 m/s，vB2 m/s；碰撞后兩球共同運動的速度v1 m/s，根據(jù)動量守恒定律有mB kg，即碰撞前的總動量為 kg·m/s.碰撞前后A的動量變化量為4 kg·m/s；碰撞時A對B所施沖量為×12 N·s4 N·s；碰撞中A、B兩球

5、組成的系統(tǒng)損失的動能為10 J應選BD.【答案】BD5如圖1­3­7所示，程度面上O點的正上方有一個靜止物體P，炸成兩塊a、b程度飛出，分別落在A點和B點，且OA>OB.假設(shè)爆炸時間極短，空氣阻力不計，那么 圖1­3­7A落地時a的速度大于b的速度B落地時a的速度小于b的速度C爆炸過程中a增加的動量大于b增加的動量D爆炸過程中a增加的動能小于b增加的動能【解析】P爆炸生成兩塊a、b過程中在程度方向動量守恒，那么mavambvb0，即papb，由于下落過程是平拋運動，由圖vavb，因此mamb，由Ek知EkaEkb，C、D錯誤；由于vavb，而下落過

6、程中a、b在豎直方向的速度增量為gt是相等的，因此落地時仍有vavb，A正確，B錯誤【答案】A6質(zhì)量為M的火箭，原來以速度v0在太空中飛行，如今突然向后噴出一股質(zhì)量為m的氣體，噴出氣體相對火箭的速度為v，那么噴出氣體后火箭的速率為_【解析】依題意可知，火箭原來相對地的速度為v0，初動量為p0Mv0，質(zhì)量為m的氣體噴出后，火箭的質(zhì)量為Mm，設(shè)氣體噴出后，火箭和氣體相對地的速度分別為v1和v2，那么氣體相對火箭的速度為：vv1v2，v2vv1，選v1的方向為正方向，那么系統(tǒng)的末動量為：pMmv1mvv1Mv1mv，由動量守恒定律，有pp0，那么：Mv1mvMv0，所以v1Mv0mv/M.【答案】M

7、v0mv/M7如圖1­3­8所示，火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M，當炮管程度，火炮車在程度路面上以v1的速度向右勻速行駛中，發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后，火炮的速度變?yōu)関2，仍向右行駛那么炮彈相對炮筒的發(fā)射速度v0為_圖1­3­8【解析】火炮程度勻速行駛時，牽引力與阻力平衡，系統(tǒng)動量守恒設(shè)向右為正方向，發(fā)射前動量之和為Mv1，發(fā)射后系統(tǒng)的動量之和為Mmv2mv0v2，由Mv1Mmv2mv0v2，解得v0v2.【答案】8有一條捕魚小船停靠在湖邊碼頭，小船又窄又長估計重1噸左右，一位同學想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量，他進展了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕

8、輕從船尾上船，走到船頭后停下，而且輕輕下船，用卷尺測出船后退的間隔 d，然后用卷尺測出船長L.他身體的質(zhì)量為m，那么小船的質(zhì)量為多少？【解析】如下圖，設(shè)該同學在時間t內(nèi)從船尾走到船頭，由動量守恒定律知，人、船在該時間內(nèi)的平均動量大小相等，即：mM又：x人Ld解得M.【答案】9質(zhì)量為m1、m2的滑塊分別以速度v1和v2沿斜面勻速下滑，斜面足夠長，如圖1­3­9所示，v2>v1，有一輕彈簧固定在m2上，求彈簧被壓縮至最短時m1的速度多大？圖1­3­9【解析】兩滑塊勻速下滑所受合外力為零，互相作用時合外力仍為零，動量守恒當彈簧被壓縮時，m1加速，m2減速

9、，當壓縮至最短時，m1、m2速度相等設(shè)速度相等時為v，那么有m1v1m2v2m1m2v解得彈簧被壓縮至最短時的速度v.【答案】才能提升10多項選擇平靜的水面上停著一只小船，船頭站立著一個人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍從某時刻起，這個人向船尾走去，走到船中部他突然停頓走動水對船的阻力忽略不計以下說法中正確的選項是 A人走動時，他相對于水面的速度大于小船相對于水面的速度B他突然停頓走動后，船由于慣性還會繼續(xù)走動一小段時間C人在船上走動過程中，人對水面的位移是船對水面的位移的9倍D人在船上走動過程中，人的動能是船的動能的8倍【解析】人船系統(tǒng)動量守恒，總動量始終為零，因此人、船動量等大，速度與質(zhì)量成反比

10、，A正確；人“突然停頓走動是指人和船相對靜止，設(shè)這時人、船的速度為v，那么Mmv0，所以v0，說明船的速度立即變?yōu)榱?，B錯誤；人和船系統(tǒng)動量守恒，速度和質(zhì)量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C錯誤；動能、動量關(guān)系Ek，人在船上走動過程中人的動能是船的動能的8倍，D正確【答案】AD11在砂堆上有一木塊，質(zhì)量M5 kg，木塊上放一爆竹，質(zhì)量m0.10 kg，點燃爆竹后木塊陷入砂中深5 cm.假設(shè)砂對木塊運動的阻力恒為58 N，不計爆竹中火藥質(zhì)量和空氣阻力求爆竹上升的最大高度. 【導學號：06092055】【解析】火藥爆炸時內(nèi)力遠大于重力，所以爆炸時木塊與爆竹組成的系統(tǒng)動量守恒，取向上的方向為正

11、方向，由動量守恒定律得mvMv0式中v、v分別為爆炸后爆竹和木塊的速率木塊陷入砂中做勻減速運動到停頓，其加速度大小為a m/s21.6 m/s2木塊做勻減速運動的初速度v m/s0.4 m/s聯(lián)立解得v20 m/s爆竹以初速度v做豎直上拋運動，上升的最大高度為h m20 m.【答案】20 m12某校課外科技小組制作了一只“水火箭，用壓縮空氣壓出水流使火箭運動假設(shè)噴出的水流流量保持為2×104 m3/s，噴出速度保持程度且對地為10 m/s.啟動前火箭總質(zhì)量為1.4 kg，那么啟動2 s末火箭的速度可以到達多少？火箭沿程度軌道運動，阻力不計，水的密度是103 kg/m3.【解析】“水火箭噴出水流做反沖運動，設(shè)火箭原來總質(zhì)量為m，噴出水流的流量為Q，水的密度為，水流的噴出速度為v，火箭的反沖速度為v，由動量守恒定律得mQtvQtv火箭啟動后2 s末的速度為v m/s4 m/s.【答案】4 m/s13如圖1