物理人教版選擇性必修第一冊第3節(jié) 動量守恒定律作業(yè)

【精挑】第3節(jié)動量守恒定律練習(xí)一．單項選擇1．如圖所示，質(zhì)量分別為m1．m2的兩個小球A．B，帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上。突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場后，兩球A．B將由靜止開始運(yùn)動，對兩小球A．B和彈簧組成的系統(tǒng)，在以后的運(yùn)動過程中，以下說法正確的是（設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用，且彈簧不超過彈性限度）（）

A．系統(tǒng)動量守恒B．系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．彈簧彈力與電場力大小相等時系統(tǒng)機(jī)械能最大D．系統(tǒng)所受合外力的沖量不為零2．如圖所示，甲車的質(zhì)量為，靜止在光滑水平面上，甲車上表面光滑，右端放一個質(zhì)量為的小物體。乙車的質(zhì)量為，以一定的速度向左運(yùn)動，乙車與甲車相碰后甲車獲得的速度，小物體滑到乙車上。若乙車足夠長，上表面與物體間動摩擦因數(shù)為0.2，物體在乙車上表面滑行后相對乙車靜止，取，則最初乙車速度的大小為（）A． B． C． D．3．如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平面上，固定兩個相距為L．質(zhì)量均為m的小球A．B，其中小球A帶電量為，小球B不帶電，空間中存在電場強(qiáng)度大小為E．方向水平向右的勻強(qiáng)電場，電場線與A．B連線平行。現(xiàn)同時釋放A．B，小球A在電場力作用下開始運(yùn)動，后與小球B發(fā)生多次彈性正碰。若在各次碰撞過程中小球A．B間無電荷轉(zhuǎn)移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力，則（）A．第一次碰撞結(jié)束的瞬間小球B的速度大小為B．第一次碰撞結(jié)束到第二次碰撞前，小球B向右運(yùn)動了C．第N次碰撞結(jié)束時，小球A的速度大小為D．相鄰兩次碰撞的時間間隔均為4．如圖所示，質(zhì)量為m．半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道小車靜置于光滑水平面上。一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度沖上小車，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車的左端，不計空氣阻力，則（）A．上述過程小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒B．球返回到車左端時，車回到原靜止時的位置C．小球上升的最大高度可能大于等于RD．小球返回到小車左端后將做平拋運(yùn)動5．如圖所示，A．B兩小球質(zhì)量分別為m1．m2，放在光滑的水平面上，水平面的右側(cè)與豎直平面內(nèi)一光滑曲面相切，現(xiàn)給A一向右的速度v0與B發(fā)生對心彈性碰撞，小球B沿曲面上升到最高點(diǎn)后又能再沿曲面滑回到水平面若要B返回水平面時能再與A發(fā)生碰撞，A．B的質(zhì)量m1與m2應(yīng)滿足的關(guān)系是（）A． B． C． D．6．如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動，質(zhì)量為m的小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為L。開始時，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時，滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住，在極短的時間內(nèi)速度減為零小球繼續(xù)向左擺動到輕繩與豎直方向的夾角為60°時達(dá)到最高點(diǎn)?；瑝K與小球均視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．輕繩的拉力對小球始終不做功B．滑塊與小球的質(zhì)量關(guān)系為C．釋放小球時滑塊到擋板的距離為D．滑塊撞擊擋板時，擋板對滑塊的作用力的沖量大小為7．如圖所示，物塊甲靜置于足夠長的水平面上O點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊乙從左向右水平?jīng)_向物塊甲，二者發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短可不計，碰后物塊乙立即向左運(yùn)動，最終物塊甲．乙到O點(diǎn)的距離分別為．，測得。已知物塊甲．乙與水平面間動摩擦因數(shù)相同，物塊甲．乙均可視為質(zhì)點(diǎn)；不計空氣阻力，則物塊甲的質(zhì)量為（）A． B． C． D．8．如圖所示，足夠長的光滑斜劈固定在光滑水平面上，兩等大的小球甲．乙質(zhì)量分別為m1．m2，小球乙靜止在水平上，小球甲以水平向左的速度運(yùn)動，經(jīng)過一段時間與小球乙發(fā)生碰撞，已知碰后小球甲的速率為碰前的，碰后乙恰好追不上甲，則m1：m2為（）

A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：59．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在長木板左端，長木板的質(zhì)量M=5kg，靜止在光滑水平面上，當(dāng)給小鐵塊施加．方向水平向右的瞬時沖量后，經(jīng)過2s長木板和小鐵塊達(dá)到共同速度。已知重力加速度g=10m/s2，則長木板與小鐵塊在以共同速度運(yùn)動時的速度大小和小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)分別為（）

A．1m/s，0.25 B．1m/s，0.5 C．0.8m/s，0.25 D．0.8m/s，0.510．如圖所示，水平面上A．B兩物體間用線系住，將一根彈簧擠緊，A．B兩物體質(zhì)量之比為2：1，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)之比為1：2.現(xiàn)將線燒斷，A．B物體從靜止被彈開，則不正確的說法是（）A．彈簧在彈開過程中（到停止之前），A．B兩物體速度大小之比總是1：2B．彈簧剛恢復(fù)原長時，兩物體速度達(dá)最大C．兩物體速度同時達(dá)到最大D．兩物體同時停止運(yùn)動11．如圖所示，質(zhì)量為m的帶有光滑圓弧軌道的小車靜置于光滑水平面上，一質(zhì)量也為m的小球以速度v0水平?jīng)_上小車，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車的左端，則（）A．此過程小球?qū)π≤囎龅墓閙vB．此過程小車受到的總沖量為mv0C．小球在弧形槽上升的最大高度為D．小球和小車的末速度分別為－v0和2v012．如圖甲所示，光滑水平面上有．兩個小球，a球向靜止的球運(yùn)動并與球發(fā)生正碰后粘合在一起共同運(yùn)動，其碰前和碰后的圖像如圖乙所示。已知，則球的質(zhì)量是（）

A． B． C． D．13．春節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日，以前人們常在過節(jié)時放煙花來表示慶祝。假設(shè)一質(zhì)量為M的煙花斜飛到空中，到達(dá)最高點(diǎn)時的速度為v0，此時煙花炸裂成沿v0直線上的兩塊（損失的炸藥質(zhì)量不計），兩塊的速度沿相反方向，向前的一塊與向后的一塊落地時水平位移大小之比為2：1，不計空氣阻力。向前的一塊的質(zhì)量為m，則向前的一塊速度大小為（）A． B． C． D．14．一光滑水平地面上靜止放著質(zhì)量為m．半徑為R的光滑圓弧軌道，質(zhì)量也為m小球從軌道最左端的A點(diǎn)由靜止滑下（AC為水平直徑），重力加速度為g，下列正確的是（）A．小球不可能滑到圓弧軌道右端最高端CB．小球向右運(yùn)動中軌道先向左加速運(yùn)動，后向右加速運(yùn)動C．軌道做往復(fù)運(yùn)動，離原先靜止位置最大距離為D．B小球通過最低點(diǎn)時速度15．質(zhì)量為M的平板車P，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上，一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球（大小不計）。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時與Q的碰撞時間極短，且無能量損失，已知最終滑塊Q剛好沒有掉下去，Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ，M：m=4：1，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A．小球與滑塊Q碰撞之前瞬間的速度是B．小球到達(dá)最低點(diǎn)時，細(xì)繩對小球的拉力為3mgC．平板車P的長度為D．滑塊Q和小車共速時車運(yùn)動的距離為

參考答案與試題解析1．【答案】A【解析】AD．加上電場后，兩球所帶電荷量相等而電性相反，兩球所受的電場力大小相等．方向相反，則系統(tǒng)所受電場力的合力為零，系統(tǒng)的動量守恒，由動量定理可知，合外力沖量為零，故A正確；D錯誤；BC．加上電場后，電場力對兩球分別做正功，兩球的動能先增加，當(dāng)電場力和彈簧彈力平衡時，動能最大，然后彈力大于電場力，兩球的動能減小，直到動能均為0，彈簧最長為止，但此過程中系統(tǒng)機(jī)械能一直都在增加，故BC錯誤。故選A。2．【答案】B【解析】乙與甲碰撞過程，取向左為正方向，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)即小物體m在乙上滑動至有共同速度v，對小物體與乙車運(yùn)用動量守恒定律得對物體根據(jù)動量定理有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)求得，求得故選B。3．【答案】C【解析】A．碰前球A的加速度為碰前A的速度為碰前B的速度為由于A．B質(zhì)量相等，碰撞過程中兩球總動能無損失，交換速速，則碰后A．B的速度分別為A錯誤；BC．設(shè)A．B球發(fā)生第一次．第二次．第三次碰撞的時間分別為．．，則有第一次碰后，經(jīng)過的時間A．B球發(fā)生第二次碰撞，設(shè)碰前瞬間A．B的速度分別為．，則有解得則第二次碰前瞬間A．B的速度分別為第二次碰撞后瞬間，設(shè)A．B的速度分別為．，則有第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運(yùn)動的距離為B錯誤，C正確；D．第二次碰后經(jīng)過的時間A．B球發(fā)生第三次碰撞，設(shè)碰前瞬間A．B兩球的速度分別為．，依此類推可得，相鄰兩次碰撞的時間間隔總為D錯誤。故選C。4．【答案】C【解析】A．系統(tǒng)在水平方向上所受合外力為0，則系統(tǒng)在水平方向上動量守恒。故A錯誤；B．受力分析可知，圓弧軌道所受合力一直向右，即一直加速向右，不可能回到原靜止時的位置。故B錯誤；C．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該度為，則聯(lián)立解得可知，當(dāng)足夠大時，可以大于等于。故C正確；D．設(shè)小球離開小車時，小球的速度為，小車的速度為，選取向右為正方向，整個過程中動量守恒得由機(jī)械能守恒得聯(lián)立解得，即小球與小車分離后二者交換速度，所以小球與小車分離后做自由落體運(yùn)動，故D錯誤。故選C。5．【答案】A【解析】當(dāng)A與B發(fā)生碰撞時，由動量守恒定律得由于A與B發(fā)生對心彈性碰撞，根據(jù)機(jī)械能定律得解得顯然，如果二者碰撞后都向右運(yùn)動或A停止運(yùn)動，是一定能發(fā)生二次碰撞的，在碰撞后A向左運(yùn)動時，要能發(fā)生二次碰撞，需有解得BCD錯誤，A正確。故選A。6．【答案】C【解析】A．因滑塊不固定，繩下擺過程中，繩的拉力對滑塊做正功，對小球做負(fù)功，A錯誤；B．小球下擺過程，系統(tǒng)機(jī)械能守恒水平方向動量守恒小球向左擺動最高點(diǎn)，機(jī)械能守恒，有聯(lián)立解得B錯誤；C．由動量守恒可得即釋放小球時滑塊到擋板的距離為，C正確；D．滑塊撞擊擋板時，擋板對滑塊作用力的沖量大小為D錯誤。故選C。7．【答案】A【解析】設(shè)物塊甲的質(zhì)量為m甲，碰撞前物塊乙的速度大小為v0，碰撞后物塊甲．物塊乙的速度大小分別為v1．v2，則碰撞過程中動量守恒，機(jī)械能守恒，有碰撞后，物塊甲．乙的加速度大小均為由運(yùn)動學(xué)公式可得又有聯(lián)立方程，解得故選A。8．【答案】C【解析】設(shè)小球甲的初速度方向為正方向，碰前小球甲的速度大小為v0，兩球剛好發(fā)生一次碰撞，說明小球乙從斜劈回到水平面后的速度與小球甲相同，則碰后兩球的速度方向相反，由碰撞過程中的動量守恒有解得故C正確，ABD錯誤。故選C。9．【答案】A【解析】小鐵塊受到的水平?jīng)_量小鐵塊和長木板在光滑水平面上動量守恒，則有解得長木板與小鐵塊共速時的速度大小對長木板由動量定理有解得小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25故選A。10．【答案】B【解析】A．兩物體所受的摩擦力大小相等，方向相反，在彈簧作用的過程中，動量守恒，根據(jù)動量守恒定律得m1v1=m2v2A與B的速率之比為1：2．故A正確；B．當(dāng)彈力等于兩者所受摩擦力時，兩者合力均為零，速度最大，故B錯誤；C．因為兩者與地面間摩擦力相等，且滿足m1v1=m2v2所以兩物體速度同時達(dá)到最大，故C正確；D．因為總動量為零，而系統(tǒng)動量守恒，所以兩物體同時停止運(yùn)動，故D正確。本題選擇錯誤的，故選B。11．【答案】B【解析】C.小球在弧形槽上升到最高點(diǎn)時，水平方向上動量守恒和能量守恒可得整理得最大高度C錯誤；D.小球從最高點(diǎn)返回后，根據(jù)水平方向上動量守恒和能量守恒可知整理得，D錯誤；A.根據(jù)動能定理，此過程小球?qū)π≤囎龅墓锳錯誤；B.根據(jù)動量定理可知此過程小車受到的總沖量B正確。故選B。12．【答案】A【解析】由圖示s-t圖象可知，碰撞前a球的速度碰撞后a．b的共同速度兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以碰撞前a球的速度方向為正方向，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得故A正確。故選A。13．【答案】B【解析】根據(jù)動量守恒定律得根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律解得故選B。14．【答案】D【解析】A．當(dāng)小球滑到圓弧的最高點(diǎn)時，根據(jù)水平方向動量守恒得知，小球與圓弧的速度均為零，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球能滑到右端C，故A錯誤；B．小球向右運(yùn)動的過程中，軌道先向左加速，后向左減速，當(dāng)小球到達(dá)C點(diǎn)時，速度為零，故B錯誤；C．設(shè)小球滑到最低點(diǎn)時，軌道向左運(yùn)動的距離為s，則小球相對于地水平位移大小為R-s，取水平向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒得解得所以軌道做往復(fù)運(yùn)動，離原先靜止位置最大距離為2s=R，故C錯誤；D．設(shè)小球通過最低點(diǎn)時小球與軌道的速度分別為v和，以向右為正方向，由動量守恒定律得由機(jī)械能守恒定律聯(lián)立解得故D正確。故選D。15．【答案】C【解析】A．小球由靜止擺到最低點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，則有解得小球到達(dá)最低點(diǎn)與Q碰撞之