2021-2022學年粵教版選修3-5 1.5自然界中的守恒定律 課時訓練（解析版）

1、2021-2022學年粵教版選修3-5 L 5自然界中的守恒定律 課時訓練（解析版）.如圖1所示，木塊力、8的質量均為2 kg,置于光滑水平面上，8與一輕質彈 簧的一端相連，彈簧的另一端固定在豎直擋板上，當力以4 m/s的速度向3撞擊 時，由于有橡皮泥而粘在一起運動，那么彈簧被壓縮到最短時，彈簧具有的彈性勢能大小為（）圖1A. 4 J B. 8 JC. 16 J D. 32 J答案B解析力、夕在碰撞過程中動量守恒，碰后粘在一起共同壓縮彈簧的過程中機械 能守恒.由碰撞過程中動量守恒得力匕=（例+加入代入數據解得m/s, 如+例所以碰后力、8及彈簧組成的系統(tǒng)的機械能為（例+加 v=8 J,當彈簧被

2、壓縮至最短時，系統(tǒng)的動能為0,只有彈性勢能，由機械能守恒定律得 此時彈簧的彈性勢能為8 J.2.質量相等的三個物塊在光滑水平面上排成一直線，且彼此隔開一定距離，如 圖1所示，具有初動能A的第1個物塊向右運動，依次與其余兩個靜止物塊發(fā) 生碰撞，最后這三個物塊粘在一起，這個整體的動能為（）圖1A. A B警 C.f D.f o o y答案cTA解析碰撞中動量守恒加=3解得匕=不& =9x3% 由得區(qū)，士、.3.質量為以、內壁間距為的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質量為 加的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數為.初始時小物塊停在箱子正 中間，如圖2所示.現給小物塊一水平向右的初速度匕小物

3、塊與箱壁碰撞川次 后恰乂回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止.設碰撞都是彈性的，那么整個 過程中，系統(tǒng)損失的動能為（）圖21淅/A，2/ZzrB，2 M+m1C. -/V ungID. /V u mgL 乙答案BDmv解析根據動量守恒，小物塊和箱子的共同速度/ =而，損失的動能 =）/一（+）/ 2 黑 ,所以B正確；根據能量守恒，損失的動能等222 .,什必于因摩擦產生的熱量，而計算熱量的方法是摩擦力乘以相對位移，所以 E=NfL =N加g,可見D正確.4.如圖4所示，光滑水平直軌道上有三個質量均為力的物塊力、B、C8的左側 固定一輕彈簧（彈簧左側的擋板質量不計）.設力以速度外朝8運動，壓縮

4、彈簧， 當力、3速度相等時，夕與。恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動,假設3和。 碰撞過程時間極短.求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧別離的過程中，圖4整個系統(tǒng)損失的機械能；彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能.I13答案77勿%2 士M 解析（1）從4壓縮彈簧到力與具有相同速度匕時，對力、6與彈簧組成的系 統(tǒng)動量守恒，有加h=2勿匕 此時8與。發(fā)生完全非彈性碰撞，設碰撞后的瞬時速度為外，損失的機械能為 NE,對8、。組成的系統(tǒng)，由動量守恒和能量守恒得力匕=2勿上?詔=A E+g )v 乙乙聯(lián)立式，得 (2)由式可知，冰心力將繼續(xù)壓縮彈簧，直至B、。三者速度相同，設此 速度為小此時彈簧被壓縮到最短，其彈性勢

5、能為品由動量守恒和能量守恒得： 勿=31勿2 =；(3加)/+, 乙乙 IQ聯(lián)立式得=/加加5.如圖5所示，光滑水平面上有力、夕兩小車，質量分別為見=20 kg,偏=25 kg. A 車以初速度%=3m/s向右運動，8車靜止，且8車右端放著物塊C,。的質量為 例=15 kg.力、8相撞且在極短時間內連接在一起，不再分開.。與6上外表間動 摩擦因數為=0.2, 8車足夠長，=10 m/s2,求。沿8上外表滑行的長度.圖5答案1 m4解析 力、相撞：屈%=(刃,+加匕，解得匕=可。的沖量可以忽略，故力、剛連 接為一體時，。的速度為零.此后，。沿上外表滑行，直至相對于5靜止為止.這一過程中，系統(tǒng)動量

6、守恒，系統(tǒng)的動能損失等于滑動摩擦力與。在8上的滑行距 離之積；（如+例）匕=（例+服+俄）v如+期）詔一g（如+例+脩）/= 口m（gL解得=； m. O6.如圖6所示，質量面= 0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長= 1.5 m, 現有質量殮=0.2 kg可視為質點的物塊，以水平向右的速度匕=2m/s從左端滑 上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數 =0.5,取 g=10 m/s2,求：圖6物塊在車面上滑行的時間t；要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度h不超過多少.答案（1）0.24 s （2）5 m/s解析（1）設物塊與小車共同速度為匕以水平向右為正方向，根據動量守恒定 律有：他%=（如+也）/設物塊與車面間的滑動摩擦力大小為對物塊應用牛頓運動定律有：f=%一T7 ,Uk * 乂 f= gg,解得t=代入數據得代入數據得f=0. 24代入數據得f=0. 24代入數據得f=0. 24s.（2）要使物塊恰好不從車面滑出，須使物塊到達車