2019屆高考物理人教版第一輪復習課時作業(yè)x3 5 1動量定理動量守恒定律及其

1、實用標準文檔 文案大全 選修3-5 動量守恒定律 波粒二象性 原子結構與原子核 第1課時 動量定理 動量守恒定律及其 應用 基本技能練 1.在如圖1所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在其中，將彈簧壓縮到最短。若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為系統(tǒng)，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入到彈簧被壓縮至最短的整個過程中 ( ) 圖1 A動量守恒，機械能守恒 B動量不守恒，機械能不守恒 C動量守恒，機械能不守恒 D動量不守恒，機械能守恒 解析 子彈射入木塊是瞬間完成的，這個過程相當于子彈與木塊發(fā)生一次完全非彈性碰撞，動量守恒，機械能不守恒，一部分動能轉化為內能。之后木塊(連

2、同子彈)壓縮彈簧，將其動能轉化為彈性勢能，這個過程機械能守恒，但由于左側擋板的支持力的沖量作用，使系統(tǒng)的動量不斷減少，動量不守恒。所以整個過程中，動量和機械能均不守恒。 答案 B 2. (多選)如圖2所示，A、B兩物體的質量mAmB，中間用一段細繩相連并有一被實用標準文檔 文案大全 壓縮的彈簧，放在平板小車C上后，A、B、C均處于靜止狀態(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 ( ) 圖2 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

3、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 解析 當A、B兩物體組成一個系統(tǒng)時，彈簧的彈力為內力，而A、B與C之間的摩擦力為外力。當A、B與C之間的摩擦力等大、反向時，A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，動量守恒；當A、B與C之間的摩擦力大小不相等時，A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和不為零，動量不守恒。而對于A、B、C組成的系統(tǒng)，由于彈簧的彈力，A、B與C之間的摩擦力均為內力，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)所受外力之和圴為零，故系統(tǒng)的動量守恒。 答案 A

4、C 3(多選)質量都為m的小球a、b、c以相同的速度分別與另外三個質量都為M的靜止小球相碰后，a球被反向彈回，b球與被碰球粘合在一起仍沿原方向運動，c球碰后靜止，則下列說法正確的是 ( ) Am一定小于M Bm可能等于M Cb球與質量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動能最大 實用標準文檔 文案大全 Dc球與質量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動能最大 解析 由a球被反向彈回，可以確定三小球的質量m一定小于M；當兩小球發(fā)生完全非彈性碰撞時損失的動能最大，b球與被碰球粘合在一起，發(fā)生的是完全非彈性碰撞。 答案 AC 4(多選)一只小球沿光滑水平面運動，垂直于墻面撞到豎直墻上。小球撞墻前后的動量變化量為p，動能變化

5、量為E。關于p和E下列說法正確的是 ( ) A若p最大，則E也最大 B若p最大，則E一定最小 C若p最小，則E也最小 D若p最小，則E一定最大 解析 當小球原速率返回時，p最大，而E0，選項B正確，A錯誤；當小球撞到墻后速度減為零時，p最小，而E最大，選項D正確，C錯誤。 答案 BD 5物體的動量變化量的大小為5 kgm/s，這說明 ( ) A物體的動量在減小 B物體的動量在增大 C物體的動量大小也可能不變 D物體的動量大小一定變化 解析 動量是矢量，動量變化了5 kgm/s，物體動量的大小可以增大，也可以減小，還可能不變。若物體以大小為5 kgm/s的動量做勻速圓周運動時，物體的動量大小保持

6、不變，當末動量方向與初動量方向間的夾角為60時，物體的動量變化量的大小為5 kgm/s。 答案 C 6. (多選)光滑水平地面上，A、B兩物體質量都為m，A以速度v向右運動，B原來靜止，左端有一輕彈簧，如圖3所示，當A撞上彈簧，彈簧被壓縮最短時 ( ) 實用標準文檔 文案大全 圖3 AA、B系統(tǒng)總動量仍然為mv BA的動量變?yōu)榱?CB的動量達到最大值 DA、B的速度相等 解析 系統(tǒng)水平方向動量守恒，A正確；彈簧被壓縮到最短時A、B兩物體具有相同的速度，D正確、B錯誤；但此時B的速度并不是最大的，因為彈簧還會彈開，故B物體會進一步加速，A物體會進一步減速，C錯誤。 答案 AD 7(多選)兩個小球

7、A、B在光滑水平面上相向運動，已知它們的質量分別是m14 kg，m22 kg，A的速度v13 m/s(設為正)，B的速度v23 m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是 ( ) A均為1 m/s B4 m/s和5 m/s C2 m/s和1 m/s D1 m/s和5 m/s 解析 由動量守恒，可驗證四個選項都滿足要求。再看動能情況： Ek12m1v2112m2v221249 J1229 J27 J Ek12m1v1212m2v2 由于碰撞過程動能不可能增加，所以應有EkEk，可排除選項B。選項C雖滿足EkEk，但A、B沿同一直線相向運動，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA0，vB0)，這

8、顯然是不符合實際的，因此C錯誤。驗證選項A、D均滿足EkEk，故答案為選項A(完全非彈性碰撞)和選項D(彈性碰撞)。 答案 AD 8質量是60 kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護，使他懸掛起來。己知安全帶的緩沖時間是1.2 s，安全帶長5 m，取g10 m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為 實用標準文檔 文案大全 ( ) A500 N B600 N C1 100 N D100 N 解析 安全帶長5 m，人在這段距離上做自由落體運動，獲得速度v 2gh10 m/s。受安全帶的保護經(jīng)1.2 s速度減小為0，對此過程應用動量定理，以向上為正方向，有(Fmg)t0(mv)，則Fm

9、v tmg6010 1.2 N6010 N1 100 N。 答案 C 能力提高練 9(2014重慶卷，4)一彈丸在飛行到距離地面5 m高時僅有水平速度v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質量比為31，不計質量損失，取重力加速度g10 m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是 ( ) 解析 由于彈丸爆炸后甲、乙兩塊均水平飛出，故兩塊彈片都做平拋運動，由平拋運動規(guī)律h12gt2可知t 2hg 2510 s1 s，若甲水平位移為x2.5 m時，則v甲xt2.5 m/s，則由彈丸爆炸前后動量守恒，可得mv034mv甲14mv乙，代入數(shù)據(jù)解得v乙0.5 m/s，方向與v甲相同，水

10、平向前，故A錯，B對。若乙水平位移為x2 m時，則 v乙xt2 m/s，即乙塊彈片爆炸前后速度不變，由動量守恒定律知，甲塊彈片速度也不會變化，不合題意，故C、D均實用標準文檔 文案大全 錯。 答案 B 10如圖4所示，光滑水平面上有A、B兩個物體，A物體的質量mA1 kg，B物體的質量mB4 kg，A、B兩個物體分別與一個輕彈簧拴接，B物體的左端緊靠豎直固定墻壁，開始時彈簧處于自然長度，A、B兩物體均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用大小為F10 N的水平恒力向左推A，將彈簧壓縮了20 cm時，A的速度恰好為0，然后撤去水平恒力，求： 圖4 (1)運動過程中A物體的最大速度； (2)運動過程中B物體的最大速度

11、。 解析 (1)恒力做的功為：WFx2 J 彈簧具有的最大彈性勢能為：EpW2 J 彈簧完全彈開達到原長時，A速度達到最大，設為vAm，則：Ep12mAv2Am，可得vAm 2EpmA2 m/s。 (2)當彈簧再次達到原長時，B物體的速度最大，設為vBm mAvAmmAvAmBvBm 12mAv2Am12mA vA212mBv2Bm 解得vBm0.8 m/s。 答案 (1)2 m/s (2)0.8 m/s 11一艘帆船在湖面上順風航行，在風力的推動下做速度為v04 m/s的勻速直線運動。若該帆船在運動狀態(tài)下突然失去風力的作用，則帆船在湖面上做勻減速直線運動，經(jīng)過t8 s才可靜止。該帆船的帆面正

12、對風的有效面積S10 m2，帆船的總質量約為M936 kg。若帆船在航行過程中受到的阻力恒定不變，空氣的密度為1.3 kg/m3，在勻速行駛狀態(tài)下估算： (1)帆船受到風的推力F的大??； 實用標準文檔 文案大全 (2)風速的大小v。 解析 (1)風突然停止，帆船只受到阻力Ff的作用，做勻減速直線運動，設帆船的加速度為a，則 a0v0 t0.5 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律有FfMa，所以Ff468 N 則帆船勻速運動時，有FFf0 解得F468 N (2)設在時間t內，正對著吹向帆面的空氣的質量為m，根據(jù)動量定理有Ftm(v0v) 又因為mS(vv0)t，所以 FtS(vv0)2t，解得v10

13、m/s。 答案 (1)468 N (2)10 m/s 12.在光滑的冰面上放置一個截面為四分之一的圓弧，圓弧的半徑足夠大且為光滑自由曲面。一個坐在冰車上的小孩手扶一小球靜止在冰面上。 圖5 已知小孩和冰車的總質量為m1，小球的質量為m2，曲面質量為m3，某時刻小孩將小球以v0的速度向曲面推出(如圖5所示)。 (1)求小球在圓弧面上能上升的最大高度； (2)若m140 kg，m22 kg，小孩將小球推出后還能再接到小球，試求曲面質量m3應滿足的條件。 解析 (1)小球在曲面上運動到最大高度時兩者共速，速度為v，小球與曲面的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒，有m2v0(m2m3)v 12m2v2012(m2m3)v2m2