20192020學(xué)年高中物理第十六章動(dòng)量守恒定律習(xí)題課動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用練習(xí)含解析新人教版選修35doc

動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用基礎(chǔ)穩(wěn)固1.在勻速行駛的船上,當(dāng)船上的人相關(guān)于船豎直向上拋出一個(gè)物體時(shí),船的速度將(水的阻力不變)()A.變大B.變小C.不變D.沒法判斷分析相關(guān)于船豎直向上拋出物體時(shí),因?yàn)閼T性,物體仍舊擁有和船同方向的速度,船和物體構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,故船速不變。答案C2.(多項(xiàng)選擇)如下圖,小車放在圓滑水平面上,A、B兩人站在小車的兩頭,這兩人同時(shí)開始相向行走,發(fā)現(xiàn)小車向左運(yùn)動(dòng),剖析小車運(yùn)動(dòng)的原由可能是()、B質(zhì)量相等,但A比B速率大B.A、B質(zhì)量相等,但A比B速率小C.A、B速率相等,但A比B的質(zhì)量大D.A、B速率相等,但A比B的質(zhì)量小分析A、B兩人及小車構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則mAvA-mBvB-mCvC=0,得mAvA-mBvB>0,所以A、正確。答案AC3.(多項(xiàng)選擇)平板車B靜止在圓滑水平面上,在其左端還有物體A以水平初速度v0向車的右端滑行,如下圖。因?yàn)锳、B間存在摩擦,因此A在B上滑行后,A開始做減速運(yùn)動(dòng),B做加快運(yùn)動(dòng)(設(shè)B車足夠長(zhǎng)),則B車速度達(dá)到最大時(shí),應(yīng)出此刻()的速度最小時(shí)B.A、B速度相等時(shí)C.A在B上相對(duì)靜止時(shí)D.B車開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)分析因?yàn)锳、B之間存在摩擦力,A做減速運(yùn)動(dòng),B做加快運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩個(gè)物體的速度相等時(shí),相對(duì)靜止,摩擦力消逝,變速運(yùn)動(dòng)結(jié)束,此時(shí)A的速度最小,B的速度最大,所以選項(xiàng)A、B、C正確;今后A、B一同勻速運(yùn)動(dòng),所以D項(xiàng)正確。答案ABCD4.如下圖,一輕質(zhì)彈簧兩頭連著物體A和B,放在圓滑的水平面上,物體A被水平速度為v0的子彈射中而且子彈嵌在此中。已知物體A的質(zhì)量mA是物體B的質(zhì)量mB的,子彈的質(zhì)量m是物體B的質(zhì)量的,求彈簧壓縮到最短時(shí)B的速度。分析彈簧壓縮到最短時(shí),子彈、A、B擁有共同的速度v1,且子彈、A、B構(gòu)成的系統(tǒng),從子彈開始射入物體A向來到彈簧被壓縮到最短的過程中,系統(tǒng)所受外力(重力、支持力)之和一直為零,故整個(gè)過程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律得mv0=(m+mA+mB)v1,又m=mB,mA=mB,故v1=,即彈簧壓縮到最短時(shí)B的速度為。答案5.在如下圖的圓滑水平面上,小明站在靜止的小車上使勁向右推靜止的木箱,木箱最后以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知木箱的質(zhì)量為m,人與車的質(zhì)量為2m,木箱運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與豎直墻壁發(fā)生無能量損失的碰撞,反彈回來后被小明接住。求:推出木箱后小明和小車一同運(yùn)動(dòng)的速度v1的大小;小明接住木箱后三者一同運(yùn)動(dòng)的速度v2的大小。分析(1)由動(dòng)量守恒定律2mv1-mv=0解得v1=。(2)小明接木箱的過程中動(dòng)量守恒2mv1+mv=(2m+m)v2解得v2=。答案(1)(2)6.如下圖,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)等半徑小球,在圓滑的水平面上分別以速度v1、v2向右運(yùn)動(dòng),并發(fā)生對(duì)心正碰,碰后m2被墻彈回,與墻碰撞過程中無能量損失,m2返回后又與m1相向碰撞,碰后兩球都靜止,求第一次碰后m1球的速度。分析設(shè)m1、m2碰后的速度大小分別為v1'、v2',則由動(dòng)量守恒定律知m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',m1v1'-m2v2'=0,解得v1'=,方向向右。答案方向向右7.以初速度v0與水平方向成60°角斜向上拋出的手榴彈,抵達(dá)最高點(diǎn)時(shí)炸成質(zhì)量分別是m和2m的兩塊。此中質(zhì)量大的一塊沿著本來的方向以2v0的速度飛翔。求質(zhì)量較小的另一塊彈片速度的大小和方向。分析手榴彈爆炸過程中,爆炸產(chǎn)生的作使勁是內(nèi)力,遠(yuǎn)大于重力,所以爆炸過程中各彈片構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。斜拋的手榴彈在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)處爆炸前的速度v1=v0cos60°=v0。設(shè)v1的方向?yàn)檎较?如下圖,由動(dòng)量守恒定律得3mv1=2mv1'+mv2。此中爆炸后大塊彈片的速度v1'=2v0,小塊彈片的速度v2為待求量,解得v2=-2.5v0,“-”號(hào)表示v2的速度方向與爆炸前速度方向相反。答案2.5v0與爆炸前速度方向相反能力提高1.一彈簧槍瞄準(zhǔn)以6m/s的速度沿圓滑桌面迎面滑來的木塊發(fā)射一顆鉛彈,射出速度為10m/s,鉛彈射入木塊后未穿出,木塊持續(xù)向前運(yùn)動(dòng),速度變成5m/s。假如想讓木塊停止運(yùn)動(dòng),并假設(shè)鉛彈射入木塊后都不會(huì)穿出,則應(yīng)再向木塊迎面射入的鉛彈數(shù)為()A.5顆B.6顆C.7顆D.8顆分析設(shè)木塊質(zhì)量為m1,鉛彈質(zhì)量為m2,第一顆鉛彈射入,有m1v0-m2v=(m1+m2)v1,

代入數(shù)據(jù)可得=15,設(shè)再射入n顆鉛彈木塊停止,有(m1+m2)v1-nm2v=0,解得n=8。答案D2.質(zhì)量相等的五個(gè)物塊在一圓滑水平面上排成一條直線,且相互分開必定的距離,擁有初速度v0的第5號(hào)物塊向左運(yùn)動(dòng),挨次與其他四個(gè)靜止物塊發(fā)生碰撞,如下圖,最后這五個(gè)物塊粘成一個(gè)整體,求它們最后的速度為多少?分析由五個(gè)物塊構(gòu)成的系統(tǒng),沿水平方向不受外力作用,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒,mv0=5mv,v=v0,即它們最后的速度為v0。答案v03.(多項(xiàng)選擇)如下圖,在質(zhì)量為m1的小車上掛有一單擺,擺球的質(zhì)量為m0,小車和擺球以恒定的速度v沿圓滑水平川面運(yùn)動(dòng),與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞的時(shí)間極短,在此碰撞過程中,以下可能發(fā)生的狀況是()A.小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別變成v1、v2、v3,知足(m1+m0)v=m1v1+mv2+m0v3B.擺球的速度不變,小車和木塊的速度分別變成v1、v2,知足m1v=m1v1+mv2C.擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變成v',知足m1v=(m1+m)v'D.小車和擺球的速度都變成v1,木塊的速度變成v2,知足(m1+m0)v=(m1+m0)v1+mv2分析小車和木塊碰撞時(shí)間極短,在極短的時(shí)間內(nèi)擺球的速度沒有發(fā)生變化,因此m0在水平方向上沒有遇到外力作用,動(dòng)量不變(速度不變),能夠以為碰撞過程中m0沒有參加,只波及小車和木塊,因?yàn)樗矫鎴A滑,所以小車和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,二者碰撞后可能擁有共同速度,也可能分開,所以只有B、C正確。答案BC4.如下圖,圓滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m,開始時(shí)B、C均靜止,A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),A與B碰撞后分開,B又與C發(fā)生碰撞并粘在一同,今后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。分析設(shè)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碰撞后粘在一同的速度為v,以v0的方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律得對(duì)A、B木塊:mAv0=mAvA+mBvB對(duì)B、C木塊:mBvB=(mB+mC)v由A與B間的距離保持不變可知vA=v,聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得vB=v0。答案v05.如下圖,圓滑水平軌道上擱置長(zhǎng)板A(上表面粗拙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端,三者質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。開始時(shí)C靜止。A、B一同以v0=5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),A與C發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后C向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間,A、B再次達(dá)到共同速度一同向右運(yùn)動(dòng),且恰巧不再與C發(fā)生碰撞。求A與C碰撞后瞬時(shí)A的速度大小。分析因碰撞時(shí)間極短,A與C碰撞過程動(dòng)量守恒,設(shè)碰后瞬時(shí)A的速度為vA,C的速度為vC,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mAv0=mAvA+mCvC①與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度,設(shè)共同速度為vAB,由動(dòng)量守恒定律得mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB②A與B達(dá)到共同速度后恰巧不再與C碰撞,應(yīng)知足vAB=vC

③聯(lián)立①②③式,代入數(shù)據(jù)得vA=2m/s。答案2m/s6.如下圖,在圓滑水平面上有兩個(gè)木塊A、B,木塊B左端擱置小物塊C并保持靜止,已知mA=mB=0.2kg,mC=0.1kg,現(xiàn)木塊A以初速度v=2m/s沿水平方向向右滑動(dòng),木塊A與B相碰后擁有共同速度(但不粘連),C與A、B間均有摩擦。求:木塊A與B相碰瞬時(shí)A木塊及小物塊C的速度大小;設(shè)木塊A足夠長(zhǎng),求小物塊C的最后速度。分析(1)木塊A與B相碰瞬時(shí)C的速度為0,A、B木塊的速度同樣,由動(dòng)量守恒定律得mAv=(mA+mB)vA,vA==1m/s。(2)C滑上A后,摩擦力使C加快,使A減速,直至A、C擁有共同速度由動(dòng)量守恒定律得mAvA=(mA+mC)vC,vC=m/s,方向水平向右。答案(1)1m/s0(2)m/s方向水平向右

,以

A、C

整體為系統(tǒng)

,7.質(zhì)量為m=2kg的小平板車靜止在圓滑水平面上,車的一端靜止著質(zhì)量為mA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)),如下圖,一顆質(zhì)量為mB=20g的子彈以600m/s的水平速度射穿A后,速度變成100m/s,最后物體A相對(duì)車靜止,若物體A與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10m/s2,求平板車最后的速度是多大。分析子彈擊穿A后,A在水平方向上獲取一個(gè)速度vA,最后當(dāng)A相對(duì)車靜止時(shí),它們的共同速度為v。子彈射穿A的過程極短,所以車對(duì)A的摩擦力、子彈的重力作用可略去,即以為子彈