新教材2024-2025學年高中物理第1章動量守恒定律3動量守恒定律分層作業(yè)新人教版選擇性必修第一冊

第一章分層作業(yè)3動量守恒定律A級必備學問基礎練1.(2024湖南雅禮中學高二期中)如圖所示,A、B兩物體質量之比mA∶mB=1∶2,靜止在平板小車C上,A、B間有一根被壓縮的彈簧,地面光滑,當彈簧突然釋放后,下列說法正確的是()A.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數相同,A、B組成的系統動量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數不同,A、B、C組成的系統動量不守恒C.若A、B所受的摩擦力大小不相等,A、B、C組成的系統動量不守恒D.無論A、B所受的摩擦力大小是否相等,A、B、C組成的系統動量守恒2.(多選)在光滑的水平面上,一個質量為2kg的物體A與另一物體B發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間不計,兩物體的位置隨時間改變規(guī)律如圖所示,以物體A碰前速度方向為正方向,則()A.碰撞后物體A的動量為6kg·m/sB.碰撞后物體A的動量為2kg·m/sC.物體B的質量為2kgD.碰撞過程中外力的矢量和對物體B的沖量為6N·s3.如圖所示,質量為m的人立于平板車上,人與車的總質量為m0,人與車以速度v1在光滑水平面上向右勻速運動,當此人相對于車以速度v2豎直跳起時,車的速度變?yōu)?)A.m0v1C.m0v1+4.(2024山西大同高二月考)如圖所示,質量為m0的導彈運動到空中最高點時速度為v0,突然炸成兩塊,質量為m的一塊以速度v沿v0的方向飛去,則另一塊()A.肯定沿v0的方向飛去B.肯定沿v0的反方向飛去C.可能做自由落體運動D.以上說法都不對5.質量相等的三個小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速度v0運動,它們分別與原來靜止的A、B、C三球發(fā)生碰撞,如圖甲、乙、丙所示,碰撞后a接著沿原方向運動,b靜止,c沿反方向彈回,則碰撞后A、B、C三球中動量數值最大的是()A.A球 B.B球C.C球 D.不能確定6.質量為1000kg的轎車與質量為4000kg的貨車迎面相撞,碰撞后兩車絞在一起,并沿貨車行駛方向運動一段路程后停止(如圖所示)。從事故現場測出,兩車相撞前,貨車的行駛速度為54km/h,撞后兩車的共同速度為18km/h。該段馬路對轎車的限速為100km/h,試推斷轎車是否超速行駛。B級關鍵實力提升練7.如圖所示,一輛裝有沙子且與沙子質量之和為m1的小車以速度v1在光滑水平面上運動,一質量為m、速度為v2的小球沿與水平方向夾角為θ的方向落到車上并陷入車里的沙中,此時小車的速度為()A.mv2C.mv28.(多選)如圖所示,小車放在光滑地面上,小車與人的接觸面粗糙。A、B兩人站在車的兩端,這兩人同時起先相向行走,發(fā)覺車向左運動,小車運動的緣由可能是 ()A.A、B質量相等,但A比B的速率大B.A、B質量相等,但A比B的速率小C.A、B速率相等,但A比B的質量大D.A、B速率相等,但A比B的質量小9.(多選)如圖所示,質量分別為m1=1.0kg和m2=2.0kg的彈性小球a、b,用輕繩緊緊地把它們捆在一起,使它們發(fā)生微小的形變。該系統以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面對右做直線運動。某時刻輕繩突然自動斷開,斷開后兩球仍沿原直線運動。經過時間t=5.0s后,測得兩球相距s=4.5m,則下列說法正確的是()A.剛分別時,a球的速度大小為0.7m/sB.剛分別時,b球的速度大小為0.2m/sC.剛分別時,a、b兩球的速度方向相同D.兩球分開過程中釋放的彈性勢能為0.27J10.如圖所示,假設煙花上升到距地面高度為h的最高點時,炸裂成甲、乙、丙三個質量均為m的碎塊(可視為質點),其中甲的初速度大小為v0,方向豎直向上,乙、丙的初速度大小相等且夾角為120°,爆炸產生的熱量為Q,重力加速度大小為g,空氣阻力忽視不計。下列說法正確的是()A.爆炸剛結束時,乙、丙的合動量大小為2mv0B.三個碎塊到達地面時的動能不相等C.甲在落地的過程中,重力對甲的沖量大小為m(v0+v0D.爆炸過程中釋放的總能量為311.(2024山東東營高二月考)如圖所示,甲車的質量m甲=2kg,靜止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一個質量為m=1kg的小物體,乙車質量為m乙=4kg,以v乙=5m/s的速度向左運動與甲車碰撞,甲車獲得v甲'=8m/s的速度(小物體由于沒有參加碰撞,碰撞瞬間速度不變),碰撞后小物體滑到乙車上,若乙車足夠長,上表面與小物體間的動摩擦因數為0.2,g取10m/s2,求:(1)甲、乙碰撞剛結束時乙車的速度;(2)小物體與乙車速度相同時的速度;(3)小物體在乙車上表面相對乙車滑行的時間。參考答案動量守恒定律1.DA、B發(fā)生滑動時,有Ff=μmg,由于A的質量小于B的質量,則FfA<FfB,A、B組成的系統合外力不為零,動量不守恒,A錯誤;地面光滑,A、B、C之間的力為內力,則A、B、C組成的系統所受合外力為零,動量守恒,與內力無關,B、C錯誤,D正確。2.BD由題圖可知,碰撞前物體A的速度為v0=164m/s=4m/s,撞后物體A、B共同的速度為v=24-1612-4m/s=1m/s,則碰撞后物體A的動量為pA=mAv=2kg×1m/s=2kg·m/s,故A錯誤,B正確;物體A、B碰撞過程中,由動量守恒定律可得mAv0=(mA+mB)v,解得mB=6kg,故C錯誤;對物體B,由動量定理可得IB=mB3.D人和車在水平方向上動量守恒,當人豎直跳起時,人和車之間在豎直方向上有相互作用,在水平方向上合力為零,動量仍舊守恒,水平方向的速度不發(fā)生改變,所以車的速度仍為v1,方向向右,故選D。4.C依據水平方向動量守恒有m0v0=mv+(m0-m)v',解得v'=m0v0-mvm0-m,5.C在三個小球發(fā)生碰撞的過程中,系統動量是守恒的,依據動量守恒關系式mv0=mv+m1v',整理可得m1v'=mv0-mv,取v0的方向為正方向,可得出C球的動量數值是最大的,C正確。6.答案轎車超速行駛解析碰撞中兩車間的相互作用力很大,可忽視兩車受到的其他作用力,近似認為兩車在碰撞過程中動量守恒。設轎車質量為m1,貨車質量為m2;碰撞前轎車速度為v1,貨車速度為v2;碰撞后兩車的共同速度為v'。選轎車碰撞前的速度方向為正方向。碰撞前系統的總動量為m1v1+m2v2,碰撞后系統的總動量為(m1+m2)v',由動量守恒定律得:m1v1+m2v2=(m1+m2)v',v1=(m1+m2)v故轎車在碰撞前超速行駛。7.B小車(包含沙子)與小球組成的系統在水平方向所受外力的矢量和為0,水平方向動量守恒,以向右為正方向,在水平方向,由動量守恒定律得m1v1+mv2cosθ=(m+m1)v,解得v=mv8.ACA、B兩人與車組成的系統動量守恒,起先時系統動量為零,兩人相向運動時,車向左運動,車的動量向左,由動量守恒定律可知,A、B兩人的動量之和向右,則A的動量大于B的動量,假如A、B的質量相等,則A的速率大于B的速率,故A正確,B錯誤;假如A、B速率相等,則A的質量大于B的質量,故C正確,D錯誤。9.ABD系統的總動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,兩球相距s=v1t-v2t,代入數據解得v1=0.7m/s,v2=-0.2m/s,負號表示速度方向與正方向相反,故A、B正確,C錯誤;由能量守恒定律得12(m1+m2)v02+Ep=12m1v12+12m10.C依據動量守恒可知,爆炸剛結束時,乙、丙的合動量應與甲的動量等大反向,即大小為mv0,故A錯誤;三個碎塊的質量相等,且乙、丙的初速度大小相等且夾角為120°,依據平行四邊形定則可知,乙、丙的動量大小與乙、丙的合動量大小相等,因此三個碎塊初速度大小均相等,初動能相等,三個碎塊到達地面時重力做功相等,則末動能相等,故B錯誤;甲在落地的過程中,設用時為t,則有h=-v0t+12gt2,重力對甲的沖量大小為I=mgt=m(v0+v0211.答案(1)1m/s(2)0