2020-2021學(xué)年高二物理人教版選修3-5課后作業(yè)：第十六章 第3節(jié) 動(dòng)量守恒定律 Word版含解析

1、a組：合格性水平訓(xùn)練1(動(dòng)量守恒定律的理解)關(guān)于動(dòng)量守恒的條件，正確的是()a只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，動(dòng)量就不可能守恒b只要系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量就不可能守恒c只要系統(tǒng)所受外力的合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量就一定守恒d只要系統(tǒng)所受合外力恒定，系統(tǒng)動(dòng)量就一定守恒答案c解析如果系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，但只要系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量就一定守恒，a錯(cuò)誤；只要系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量就守恒，與系統(tǒng)內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，系統(tǒng)內(nèi)的物體可能做加速運(yùn)動(dòng)，b錯(cuò)誤，c正確；系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)所受合外力恒定但不為零時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，d錯(cuò)誤。2. (動(dòng)量守恒定律的理解)(2019·陜西省

2、西安市遠(yuǎn)東第一中學(xué)月考)(多選)如圖所示，光滑水平地面上，靜止的斜面光滑小車質(zhì)量為m，高為h，一個(gè)質(zhì)量為m的物體從小車的頂點(diǎn)靜止滑下，滑到最低點(diǎn)的過程中，將小車和物體看成系統(tǒng)，則下列說法正確的是()a動(dòng)量守恒 b動(dòng)量不守恒c機(jī)械能守恒 d機(jī)械能不守恒答案bc解析物體在下滑的過程中，系統(tǒng)在水平方向上合力為零，但在豎直方向上合力不為零，故物體和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上的動(dòng)量守恒，總動(dòng)量不守恒，a錯(cuò)誤，b正確；物體下滑過程中，只有物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的動(dòng)能，沒有其他能量產(chǎn)生，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，c正確，d錯(cuò)誤。3. (動(dòng)量守恒定律的理解)如圖所示，某人站在一輛平板車的左端，車靜止在光滑的水平地面

3、上，若他用鐵錘連續(xù)敲擊車的左端。下列對(duì)平板車的運(yùn)動(dòng)情況描述正確的是()a錘子向上掄起(速度與圖中v同向)時(shí)，車向左運(yùn)動(dòng)b錘子下落(速度與圖中v反向)時(shí)，車向右運(yùn)動(dòng)c錘子掄至最高點(diǎn)靜止時(shí)，車速度為0d這種辦法可使車持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)答案c解析平板車、人與鐵錘組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，錘子掄起的過程中，錘子有水平向左的動(dòng)量分量，由動(dòng)量守恒定律知，車向右運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)誤；錘子下落的過程中，錘子有水平向右的動(dòng)量分量，由動(dòng)量守恒定律知，車向左運(yùn)動(dòng)，b錯(cuò)誤；錘子掄至最高點(diǎn)時(shí)，其速度為零，由動(dòng)量守恒定律知，車速度為0，c正確；這種辦法不可使車持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，d錯(cuò)誤。4(動(dòng)量守恒定律的理解)(多選)如圖所示，質(zhì)量相

4、等的兩物體a、b，原來靜止在平板小車c上，a和b間夾一被壓縮了的輕彈簧，a、b與平板車上表面動(dòng)摩擦因數(shù)之比為35，地面光滑。當(dāng)彈簧突然釋放后，a、b相對(duì)c滑動(dòng)的過程中，以下說法中正確的是()aa、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒ba、b、c組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒c小車向右運(yùn)動(dòng)d小車向左運(yùn)動(dòng)答案bc解析系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件是合外力為零，a、b組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，a、b、c組成的系統(tǒng)所受合外力為零，故a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，a、b、c組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，a錯(cuò)誤，b正確；當(dāng)壓縮彈簧釋放后將a、b彈開的過程中，a、b相對(duì)c發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，a向左運(yùn)動(dòng)，故c受到a的滑動(dòng)摩擦力向左，b向右運(yùn)動(dòng)，故c受到b的滑動(dòng)摩擦

5、力向右，而a、b與平板車上表面的滑動(dòng)摩擦力之比為35，所以c受到向右的摩擦力大于向左的摩擦力，故c向右運(yùn)動(dòng)，c正確，d錯(cuò)誤。5(動(dòng)量守恒定律的理解)(多選)如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將繩系著的小球拉開到一定的角度，然后同時(shí)放開小球和小車。以小球和小車為系統(tǒng)，在以后的過程中()a小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車也向左擺動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒b小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車向右運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒c小球向左擺到最高點(diǎn)，小球的速度為零而小車速度不為零d在任意時(shí)刻，小球和小車在水平方向的動(dòng)量一定大小相等、方向相反答案bd解析小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向所受外力不為零，故系統(tǒng)只在水平方向動(dòng)量守

6、恒。系統(tǒng)在水平方向總動(dòng)量為零，小球與小車的水平動(dòng)量大小相等、方向相反，小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車向右運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)誤，b正確；小球向左擺到最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為零，小車的速度也為零，c錯(cuò)誤；系統(tǒng)只在水平方向動(dòng)量守恒，在任意時(shí)刻，小球和小車在水平方向的動(dòng)量一定大小相等、方向相反，d正確。6(動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)如圖所示，質(zhì)量均為m0.4 kg的兩長(zhǎng)平板小車a和b，開始時(shí)緊靠在一起且都靜止于光滑水平面上。質(zhì)量為m0.2 kg的小物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以初速度v9 m/s從最左端滑上a小車的上表面，最后停在b小車的最右端時(shí)速度為v22 m/s，最后a小車的速度v1為()a2 m/s b1.5 m/s c1 m/s

7、 d0.5 m/s答案b解析以兩長(zhǎng)平板小車與物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以物塊的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mvmv1(mm)v2，代入數(shù)據(jù)解得v11.5 m/s，故b正確。7(動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)如圖所示，質(zhì)量為m的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止。若救生員相對(duì)水面以速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為()av0v bv0(v0v)cv0v dv0(v0v)答案b解析在躍出的過程中船和人組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，規(guī)定向右為正方向，(mm)v0mvmv，解得vv0(v0v)，故b正確。8(動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)解放軍魚雷快艇在

8、南海海域附近執(zhí)行任務(wù)，假設(shè)魚雷快艇的總質(zhì)量為m，以速度v前進(jìn)，現(xiàn)沿快艇前進(jìn)方向發(fā)射一顆質(zhì)量為m的魚雷后，快艇速度減為原來的(方向不變)，不計(jì)水的阻力，則魚雷的發(fā)射速度為()a.v b.vc.v d.v答案a解析不計(jì)水的阻力，魚雷快艇發(fā)射魚雷的過程中，魚雷快艇與魚雷組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則mv(mm)·vmv2，解得魚雷的發(fā)射速度v2v，故a正確。b組：等級(jí)性水平訓(xùn)練9(動(dòng)量守恒定律在分方向上的應(yīng)用)(多選)如圖所示，滑塊和小球的質(zhì)量分別為m、m，滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，小球與滑塊上的懸點(diǎn)o由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩長(zhǎng)為l。開始時(shí)，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜

9、止。現(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是()a滑塊和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒b滑塊和小球組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒c滑塊的最大速率為 d滑塊的最大速率為 答案bc解析小球下落過程中滑塊和小球組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，因此系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，a錯(cuò)誤；繩子上的拉力屬于內(nèi)力，滑塊和小球組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，因此系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，b正確；當(dāng)小球落到最低點(diǎn)時(shí)，只有水平方向的速度，此時(shí)小球和滑塊的速度均達(dá)到最大，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒有mvmaxmv，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有mglmv2mv，聯(lián)立解得vmax ，c正確，d錯(cuò)誤。10(動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)如圖所示，在光滑的水平

10、面上有兩塊并列放置的木塊a與b，已知a的質(zhì)量是500 g，b的質(zhì)量是300 g，有一質(zhì)量為80 g的小銅塊c(可視為質(zhì)點(diǎn))以25 m/s的水平初速度開始在a的表面滑動(dòng)。銅塊最后停在b上，b與c一起以2.5 m/s的速度共同前進(jìn)。求：(1)木塊a最后的速度大小va；(2)c離開a時(shí)的速度大小vc。答案(1)2.1 m/s(2)4 m/s解析(1)選a、b、c作為一個(gè)系統(tǒng)，小銅塊c在木塊a、b上面滑動(dòng)的整個(gè)過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則mcv0mava(mbmc)vbc代入數(shù)據(jù)解得va2.1 m/s。(2)仍選a、b、c作為一個(gè)系統(tǒng)，c在a上滑動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，c離開a時(shí)木塊a、b的速度大小vabv

11、a2.1 m/s，則mcv0mcvc(mamb)vab，解得vc4 m/s。11. (動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)光滑水平軌道上有三個(gè)木塊a、b、c，質(zhì)量分別為ma3m，mb2mc2m，開始時(shí)b、c均靜止，a以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，a與b相撞后分開，b又與c發(fā)生碰撞并粘在一起，此后a與b間的距離保持不變，求b與c碰撞前b的速度大小。答案v0解析設(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碰撞后粘在一起的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得對(duì)a、b木塊：mav0mavambvb對(duì)b、c木塊：mbvb(mbmc)v由a與b間的距離保持不變可知vav聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vbv0。12(動(dòng)量守恒定律

12、的應(yīng)用)如圖所示，在距水平地面高h(yuǎn)0.80 m的水平桌面一端的邊緣放置一個(gè)質(zhì)量m0.80 kg的木塊b，桌面的另一端有一塊質(zhì)量m1.0 kg的木塊a以初速度v04.0 m/s開始向著木塊b滑動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0.80 s與b發(fā)生碰撞，碰后兩木塊都落到地面上。木塊b離開桌面后落到地面上的d點(diǎn)。設(shè)兩木塊均可以看做質(zhì)點(diǎn)，它們的碰撞時(shí)間極短，且已知d點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離s0.60 m，木塊a與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，重力加速度取g10 m/s2。求：(1)兩木塊碰撞前瞬間，木塊a的速度大??；(2)木塊b離開桌面時(shí)的速度大小；(3)木塊a落到地面上的位置與d點(diǎn)之間的距離。答案(1)2.0 m/s(2)1.5 m/s(3)0.28 m解析(1)木塊a在桌面上受到滑動(dòng)摩擦力作用做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，木塊a的加速度a2.5 m/s2設(shè)兩木塊碰撞前a的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得vv0at2.0 m/s。(2)兩木塊離開桌