新教材同步系列2024春高中物理課時分層作業(yè)2動量守恒定律的應(yīng)用粵教版選擇性必修第一冊

課時分層作業(yè)(二)動量守恒定律的應(yīng)用考點一動量守恒的判斷1．下列幾種現(xiàn)象中，所選系統(tǒng)動量守恒的有()A．原來靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個人，人和車組成的系統(tǒng)B．運動員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運動員和鉛球組成的系統(tǒng)C．從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂組成的系統(tǒng)D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一個物體沿斜面滑下，以重物和斜面組成的系統(tǒng)2．(2022·廣東佛山市第十中學(xué)高三階段練習(xí))我國女子短道速滑隊在世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠．如圖所示，觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出，在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則()A．甲對乙的沖量一定與乙對甲的沖量相同B．相互作用的過程中甲與乙組成的系統(tǒng)滿足動量守恒定律C．相互作用的過程中甲與乙組成的系統(tǒng)滿足機械能守恒定律D．甲、乙的動量變化量相同考點二動量守恒定律的理解及應(yīng)用3．如圖所示，用細線掛一質(zhì)量為M的木塊，有一質(zhì)量為m的子彈自左向右水平射穿此木塊，穿透前后子彈的速度分別為v0和v(設(shè)子彈穿過木塊的時間和空氣阻力不計)，木塊的速度大小為()A．mv0+mvMB．mv0-mv4．如圖所示，光滑圓槽的質(zhì)量為M，靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一小球被細線吊著恰位于槽的邊緣處，如果將線燒斷，則小球滑到另一邊的最高點時，圓槽的速度為()A．0B．向左C．向右D．無法確定5．(2022·廣東珠海市第四中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示，一個質(zhì)量為M的木箱靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的水平底板上放著一個質(zhì)量為m的小木塊．現(xiàn)使木箱獲得一個向右的初速度v0，則(A．小木塊和木箱最終都將靜止B．小木塊和木箱最終速度為MC．小木塊與木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運動D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運動6．如圖所示，兩個帶正電的等大的小球在絕緣光滑水平面上從相距很遠處沿著同一條直線相向運動，已知它們的質(zhì)量m1＝m2＝m，m1和m2的初速度大小分別為v1和v2，當(dāng)它們相距最近時(沒有接觸)，這兩個球組成的系統(tǒng)的電勢能為()A．1C．17．(多選)如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量關(guān)系為mA>mB，A、B之間用一段細繩相連并有一被壓縮的彈簧，放在平板小車C上后，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若地面光滑，則在細繩被剪斷后，A、B從C上滑離之前，A、B在C上向相反方向滑動過程中()A．若A、B與C之間的摩擦力大小相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，A、B、C組成的系統(tǒng)動量也守恒B．若A、B與C之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，A、B、C組成的系統(tǒng)動量也不守恒C．若A、B與C之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，但A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒D．以上說法均不對考點三反沖運動8．“爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇”，爆竹聲響是辭舊迎新的標(biāo)志，是喜慶心情的流露．有一個質(zhì)量為3m的爆竹斜向上拋出，到達最高點時速度大小為v0、方向水平向東，在最高點爆炸成質(zhì)量不等的兩塊，其中一塊質(zhì)量為2m，速度大小為v，方向水平向東，則另一塊的速度是()A．3v0－vB．2v0－3vC．3v0－2vD．2v0＋v9．如圖所示，光滑的水平地面上一輛靜止的車上有一個人．在人從左向右行走的過程中，下列說法正確的是()A．人和車組成的系統(tǒng)動量不守恒B．人和車組成的系統(tǒng)機械能守恒C．人行車行，人停車停D．人和車的速度方向相同10．一彈丸在飛行到距離地面5m高時僅有水平速度v＝2m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為3∶1．不計質(zhì)量損失，取重力加速度g＝10m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是()ABCD11．(多選)如圖所示，三輛完全相同的平板小車a、b、c成一直線排列，靜止在光滑水平面上．c車上有一小孩跳到b車上，接著又立即從b車跳到a車上．小孩跳離c車和b車時對地的水平速度相同．他跳到a車上相對a車保持靜止，此后()A．a(chǎn)、b兩車運動速率相等B．a(chǎn)、c兩車運動速率相等C．三輛車的速率關(guān)系vc>va>vbD．a(chǎn)、c兩車運動方向相反12．如圖所示，在光滑水平面上有兩個并排靜止放置的木塊A、B，已知mA＝0.5kg，mB＝0.3kg．現(xiàn)有質(zhì)量m0＝0.08kg的小物塊C以初速度v0＝25m/s在A表面沿水平方向向右滑動，由于C與A、B間均有摩擦，C最終停在B上，B、C最后的共同速度v＝2.5m/s．求：(1)木塊A的最終速度的大小；(2)小物塊C滑離木塊A的瞬時速度的大?。?3．一質(zhì)量為0.3kg的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空．當(dāng)煙花彈上升到離地20m高處時速度為零，此時彈中火藥爆炸將煙花彈炸為大、小兩塊，大、小兩塊煙花彈分別獲得水平向左、水平向右的速度，大塊質(zhì)量為小塊質(zhì)量的2倍，大、小兩塊煙花彈獲得的動能之和也為E，爆炸時間極短，重力加速度g取10m/s2，2＝1.4，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量，釋放煙花彈位置的水平面足夠大．求：(1)開始時煙花彈獲得的動能E；(2)落地后大、小兩塊煙花彈之間的距離．課時分層作業(yè)(二)動量守恒定律的應(yīng)用1234567891011ABBABCACCCBCDA組基礎(chǔ)鞏固練1．A[原來靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個人，人和車為系統(tǒng)，所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，即A正確；其他三項，系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，即B、C、D錯誤．]2．B[根據(jù)牛頓第三定律可知在乙推甲的過程中，甲對乙的作用力大小等于乙對甲的作用力大小，作用時間相等，根據(jù)I＝Ft可知甲對乙的沖量一定與乙對甲的沖量等大反向，故A錯誤；在乙推甲的過程中，乙要消耗體內(nèi)的化學(xué)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，可知相互作用的過程中甲與乙組成的系統(tǒng)機械能變大，故C錯誤；在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，相互作用的過程中甲與乙組成的系統(tǒng)滿足動量守恒定律，甲、乙的動量變化量一定大小相等方向相反，故B正確，D錯誤．]3．B[根據(jù)動量守恒定律得mv0＝mv＋Mv′，得v′＝mv0-4．A[小球和圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向上的動量守恒(Δpx＝0)．細線被燒斷瞬間，系統(tǒng)在水平方向的總動量為零．又知小球到達最高點時，球與槽水平方向上有共同速度，設(shè)為v′，由動量守恒定律有0＝(M＋m)v′，所以v′＝0，正確選項為A.]5．B[木箱與小木塊組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，故系統(tǒng)水平方向動量守恒，最終兩者以相同的速度一起向右運動，取v0的方向為正方向，由動量守恒定律有Mv0＝(M＋m)v，解得v＝Mv0M+m6．C[相距最近時，兩個小球速度相等，根據(jù)動量守恒定律可知m(v1－v2)＝2mv，再根據(jù)能量守恒可知減少的動能轉(zhuǎn)化為小球的電勢能，即ΔEp＝12mv12+12mv22－12·2mv2＝14m7．AC[當(dāng)A、B兩物體組成一個系統(tǒng)時，彈簧的彈力為內(nèi)力，而A、B與C之間的摩擦力為外力。當(dāng)A、B與C之間的摩擦力等大、反向時，A、B組成的系統(tǒng)所受合外力為零，則A、B組成的系統(tǒng)動量守恒。當(dāng)A、B與C之間的摩擦力大小不相等時，A、B組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒。而對于A、B、C組成的系統(tǒng)，由于彈簧的彈力及A、B與C之間的摩擦力均為內(nèi)力，故不論A、B與C之間的摩擦力的大小是否相等，A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力均為零，故A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，故A、C正確，B、D錯誤。]8．C[在最高點水平方向動量守恒，由動量守恒定律可知3mv0＝2mv＋mv′，可得另一塊的速度為v′＝3v0－2v，故C正確．]9．C[人和車組成的系統(tǒng)所受外力的合力為0，動量守恒，A錯誤；人和車組成的系統(tǒng)，初狀態(tài)動能為零，一旦運動，動能不為零，而在運動的過程中車與人的高度都不變，所以車與人組成的系統(tǒng)的重力勢能不變，故人和車組成的系統(tǒng)機械能不守恒，B錯誤；人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，總動量為零，可知人和車的速度方向相反，當(dāng)人的速度為零時，車的速度也為零，C正確，D錯誤．]B組能力提升練10．B[由h＝12gt2可知，爆炸后甲、乙做平拋運動的時間t＝1s，爆炸過程中，爆炸產(chǎn)生的力對沿原方向運動的一塊的沖量沿運動方向，故這一塊的速度必然增大，即v>2m/s，因此水平位移大于2m，故C、D錯誤；甲、乙兩塊在爆炸前后，水平方向不受外力，故水平方向動量守恒，即甲、乙兩塊的動量改變量大小相等，兩塊質(zhì)量比為3∶1，所以速度變化量之比為1∶3，由平拋運動水平方向上x＝v0t，所以A圖中，v乙＝－0.5m/s，v甲＝2.5m/s，Δv乙＝2.5m/s，Δv甲＝0.5m/s，故A錯誤；B圖中，v乙＝0.5m/s，v甲＝2.5m/s，Δv乙＝1.5m/s，Δv甲＝0.5m/s，故B正確．11．CD[若人跳離b、c車時速度為v，由動量守恒定律知，人和c車組成的系統(tǒng)0＝－M車vc＋m人v對人和b車m人v＝－M車vb＋m人v對人和a車m人v＝(M車＋m人)·va所以vc＝m人vM車，vb＝0，即vc>va>vb，并且vc與va方向相反．故C、D正確．]12．解析：(1)取向右為正方向，設(shè)木塊A的最終速度為v1，由動量守恒定律，對A、B、C有m0v0＝mAv1＋(mB＋m0)·v解得v1＝2.1m/s.(2)設(shè)C滑離A時的速度為v2，當(dāng)C滑離A后，由動量守恒定律，對B