2024-2025學(xué)年高二物理選擇性必修第一冊（配魯科版）分層作業(yè)3 動量守恒定律及其應(yīng)用

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分層作業(yè)3動量守恒定律及其應(yīng)用A組必備知識基礎(chǔ)練1.(2024湖北高二期末)如圖所示,木塊A、B靜置于光滑水平面上,與輕質(zhì)彈簧兩端相連,B緊靠墻壁?，F(xiàn)有一顆子彈水平射入木塊A并留在其中,在子彈射入木塊A及之后運動的過程中,子彈、兩木塊和彈簧(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))組成的系統(tǒng)()A.動量不守恒、機械能不守恒B.動量不守恒、機械能守恒C.動量守恒、機械能守恒D.動量守恒、機械能不守恒2.(多選)一人造衛(wèi)星在繞地球做勻速圓周運動,若其沿運動方向的相反方向釋放出一物體P,不計空氣阻力,則()A.人造衛(wèi)星一定離開原來軌道運動B.物體P一定離開原來軌道運動C.人造衛(wèi)星運動半徑一定增大D.物體P運動半徑一定減小3.如圖所示,在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面,斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質(zhì)量為m(m<M)的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動,不計沖上斜面過程中機械能的損失。如果斜面固定,則小物塊恰能沖到斜面頂端。如果斜面不固定,則小物塊沖上斜面后能達到的最大高度為()A.hB.mmC.mMD.Mm4.一炮艇總質(zhì)量為m0,以速度v0勻速行駛,從艇上以相對炮艇的水平速度v沿前進方向發(fā)射一質(zhì)量為m的炮彈,射出炮彈后炮艇的速度為v',若不計水的阻力,則下列各關(guān)系式正確的是()A.m0v0=m0v'+mvB.m0v0=(m0-m)v'+mvC.m0v0=(m0-m)v'+m(v+v0)D.m0v0=(m0-m)v'+m(v+v')5.噴涂機可以將涂料以速度v持續(xù)垂直噴在墻壁上,涂料打在墻壁上后完全附著在墻壁上。涂料的密度為ρ,墻壁上涂料厚度每秒增加u,不計涂料重力的作用,則涂料對墻產(chǎn)生的壓強為()A.ρuvB.ρuC.ρvu D.B組關(guān)鍵能力提升練6.(2024福建南平高二月考)甲、乙兩個滑冰者質(zhì)量分別為48kg和50kg,甲手里拿著質(zhì)量為2kg的球,兩人均以2m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直線相向滑行,甲將球傳給乙,乙再將球傳給甲,這樣拋接幾次后,球又回到甲的手里,乙的速度為零,則甲的速度的大小為()A.0B.2m/sC.4m/s D.無法確定7.兩磁體各放在兩輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動。已知甲車和磁體的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁體的總質(zhì)量為1.0kg,兩磁體的N極相對。推動一下,使兩車相向運動,某時刻甲的速率為2m/s,乙的速度為3m/s,方向與甲相反,兩車運動過程中始終未相碰。則:(1)兩車最近時,乙的速度為多大?(2)甲車開始反向時,乙的速度為多大?8.如圖所示,質(zhì)量M=8kg、傾角θ=30°的光滑斜面體靜止在光滑的水平面上,斜面BC與水平面AB通過一小段圓弧平滑連接。質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平面上的D點,D、B兩點間的距離L=10m?，F(xiàn)給物體施加一水平向右的恒力F=10N,物體運動至B點時立即撤去該恒力,物體恰好能運動到斜面體的最高點C。重力加速度大小g取10m/s2。求:(1)物體到達B點時的速度大小和物體從D點運動到B點的時間;(2)斜面體斜面的長度。

參考答案分層作業(yè)3動量守恒定律及其應(yīng)用1.A在子彈射入木塊A之后運動的過程中,墻壁對木塊B有彈力,子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力不為零,動量不守恒;在子彈射入木塊A的過程中,由于子彈與木塊間有摩擦,一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒。故選A。2.AC由反沖運動的知識可知,人造衛(wèi)星的速度一定增大,人造衛(wèi)星做離心運動,運動半徑增大。但物體P是否離開原來的軌道運動,要根據(jù)釋放時的速度大小而定,若釋放的速度與原來的速度大小相等,則P仍在原來的軌道上反方向運動。反之,軌道半徑變化。故選A、C。3.D當(dāng)斜面固定時,由機械能守恒定律得mgh=12mv02;當(dāng)斜面不固定時,由水平方向動量守恒得mv0=(M+m)v,由機械能守恒定律得12mv02=12(M+m4.D發(fā)射炮彈的過程,系統(tǒng)動量守恒,發(fā)射前,系統(tǒng)的總動量為m0v0,射出炮彈后,炮艇的質(zhì)量變?yōu)閙0-m,速度為v',炮彈質(zhì)量為m,對地速度為v+v',所以系統(tǒng)總動量為(m0-m)v'+m(v+v'),故選D。5.A在涂料持續(xù)飛向墻壁并附著在墻壁上的過程中,涂料小顆粒的速度從v變?yōu)?,其動量的變化源于墻壁對它的沖量,以Δt時間內(nèi)噴到墻壁上面積為ΔS、質(zhì)量為Δm的涂料為分析對象,墻壁對它的作用力為F,涂料增加的厚度為h,由動量定理知FΔt=Δmv,由牛頓第三定律得涂料對墻壁的作用力為F'=F,又p=F'ΔS,Δm=ρΔSh,h=uΔt,聯(lián)立可得p=ρuv,故A正確,B、C6.A以甲、乙及球組成的系統(tǒng)為研究對象,以甲原來的滑行方向為正方向,有(m甲+m球)v甲+m乙v乙=(m甲+m球)v甲'得v甲'=(m甲+m球7.解析(1)兩車相距最近時,兩車的速度相同,設(shè)該速度為v,取乙車的速度方向為正方向由動量守恒定律得m乙v乙-m甲v甲=(m甲+m乙)v所以兩車最近時,乙車的速度為v=43m/s(2)甲車開始反向時,其速度為0,設(shè)此時乙車的速度為v乙'由動量守恒定律得m乙v乙-m甲v甲=m乙v乙'解得v乙'=2m/s。答案(1)43m/s8.解析(1)設(shè)物體到達B點時的速度大小為vB,物體從D點運動到B點過程中,由動能定理有FL=1解得vB=10m/s設(shè)物體從D點運動到B點的時間為t,由動量定理有Ft=mvB解得t=2s。(2)物體在斜面上滑行時,物體與斜面體組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒