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

第一章分層作業(yè)3動(dòng)量守恒定律A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.(2024湖南雅禮中學(xué)高二期中)如圖所示,A、B兩物體質(zhì)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(dāng)彈簧突然釋放后,下列說(shuō)法正確的是()A.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同,A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)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(tǒng)動(dòng)量不守恒D.無(wú)論A、B所受的摩擦力大小是否相等,A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒2.(多選)在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體A與另一物體B發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間不計(jì),兩物體的位置隨時(shí)間改變規(guī)律如圖所示,以物體A碰前速度方向?yàn)檎较?則()A.碰撞后物體A的動(dòng)量為6kg·m/sB.碰撞后物體A的動(dòng)量為2kg·m/sC.物體B的質(zhì)量為2kgD.碰撞過(guò)程中外力的矢量和對(duì)物體B的沖量為6N·s3.如圖所示,質(zhì)量為m的人立于平板車上,人與車的總質(zhì)量為m0,人與車以速度v1在光滑水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)此人相對(duì)于車以速度v2豎直跳起時(shí),車的速度變?yōu)?)A.m0v1C.m0v1+4.(2024山西大同高二月考)如圖所示,質(zhì)量為m0的導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)到空中最高點(diǎn)時(shí)速度為v0,突然炸成兩塊,質(zhì)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(yùn)動(dòng)D.以上說(shuō)法都不對(duì)5.質(zhì)量相等的三個(gè)小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速度v0運(yùn)動(dòng),它們分別與原來(lái)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(yùn)動(dòng),b靜止,c沿反方向彈回,則碰撞后A、B、C三球中動(dòng)量數(shù)值最大的是()A.A球 B.B球C.C球 D.不能確定6.質(zhì)量為1000kg的轎車與質(zhì)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(yùn)動(dòng)一段路程后停止(如圖所示)。從事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(duì)轎車的限速為100km/h,試推斷轎車是否超速行駛。B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練7.如圖所示,一輛裝有沙子且與沙子質(zhì)量之和為m1的小車以速度v1在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),一質(zhì)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?yán)锏纳持?此時(shí)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(shí)起先相向行走,發(fā)覺(jué)車向左運(yùn)動(dòng),小車運(yùn)動(dòng)的緣由可能是 ()A.A、B質(zhì)量相等,但A比B的速率大B.A、B質(zhì)量相等,但A比B的速率小C.A、B速率相等,但A比B的質(zhì)量大D.A、B速率相等,但A比B的質(zhì)量小9.(多選)如圖所示,質(zhì)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(tǒng)以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面對(duì)右做直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開(kāi),斷開(kāi)后兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t=5.0s后,測(cè)得兩球相距s=4.5m,則下列說(shuō)法正確的是()A.剛分別時(shí),a球的速度大小為0.7m/sB.剛分別時(shí),b球的速度大小為0.2m/sC.剛分別時(shí),a、b兩球的速度方向相同D.兩球分開(kāi)過(guò)程中釋放的彈性勢(shì)能為0.27J10.如圖所示,假設(shè)煙花上升到距地面高度為h的最高點(diǎn)時(shí),炸裂成甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量均為m的碎塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),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?jiàn)A角為120°,爆炸產(chǎn)生的熱量為Q,重力加速度大小為g,空氣阻力忽視不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()A.爆炸剛結(jié)束時(shí),乙、丙的合動(dòng)量大小為2mv0B.三個(gè)碎塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能不相等C.甲在落地的過(guò)程中,重力對(duì)甲的沖量大小為m(v0+v0D.爆炸過(guò)程中釋放的總能量為311.(2024山東東營(yíng)高二月考)如圖所示,甲車的質(zhì)量m甲=2kg,靜止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物體,乙車質(zhì)量為m乙=4kg,以v乙=5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)與甲車碰撞,甲車獲得v甲'=8m/s的速度(小物體由于沒(méi)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(zhǎng),上表面與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,g取10m/s2,求:(1)甲、乙碰撞剛結(jié)束時(shí)乙車的速度;(2)小物體與乙車速度相同時(shí)的速度;(3)小物體在乙車上表面相對(duì)乙車滑行的時(shí)間。參考答案動(dòng)量守恒定律1.DA、B發(fā)生滑動(dòng)時(shí),有Ff=μmg,由于A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量,則FfA<FfB,A、B組成的系統(tǒng)合外力不為零,動(dòng)量不守恒,A錯(cuò)誤;地面光滑,A、B、C之間的力為內(nèi)力,則A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力為零,動(dòng)量守恒,與內(nèi)力無(wú)關(guān),B、C錯(cuò)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(dòng)量為pA=mAv=2kg×1m/s=2kg·m/s,故A錯(cuò)誤,B正確;物體A、B碰撞過(guò)程中,由動(dòng)量守恒定律可得mAv0=(mA+mB)v,解得mB=6kg,故C錯(cuò)誤;對(duì)物體B,由動(dòng)量定理可得IB=mB3.D人和車在水平方向上動(dòng)量守恒,當(dāng)人豎直跳起時(shí),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(dòng)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(jù)水平方向動(dòng)量守恒有m0v0=mv+(m0-m)v',解得v'=m0v0-mvm0-m,5.C在三個(gè)小球發(fā)生碰撞的過(guò)程中,系統(tǒng)動(dòng)量是守恒的,依據(jù)動(dòng)量守恒關(guān)系式mv0=mv+m1v',整理可得m1v'=mv0-mv,取v0的方向?yàn)檎较?可得出C球的動(dòng)量數(shù)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(rèn)為兩車在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。設(shè)轎車質(zhì)量為m1,貨車質(zhì)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?yàn)檎较?。碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)量為m1v1+m2v2,碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量為(m1+m2)v',由動(dòng)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(tǒng)在水平方向所受外力的矢量和為0,水平方向動(dòng)量守恒,以向右為正方向,在水平方向,由動(dòng)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(tǒng)動(dòng)量守恒,起先時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量為零,兩人相向運(yùn)動(dòng)時(shí),車向左運(yùn)動(dòng),車的動(dòng)量向左,由動(dòng)量守恒定律可知,A、B兩人的動(dòng)量之和向右,則A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量,假如A、B的質(zhì)量相等,則A的速率大于B的速率,故A正確,B錯(cuò)誤;假如A、B速率相等,則A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,故C正確,D錯(cuò)誤。9.ABD系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,兩球相距s=v1t-v2t,代入數(shù)據(jù)解得v1=0.7m/s,v2=-0.2m/s,負(fù)號(hào)表示速度方向與正方向相反,故A、B正確,C錯(cuò)誤;由能量守恒定律得12(m1+m2)v02+Ep=12m1v12+12m10.C依據(jù)動(dòng)量守恒可知,爆炸剛結(jié)束時(shí),乙、丙的合動(dòng)量應(yīng)與甲的動(dòng)量等大反向,即大小為mv0,故A錯(cuò)誤;三個(gè)碎塊的質(zhì)量相等,且乙、丙的初速度大小相等且?jiàn)A角為120°,依據(jù)平行四邊形定則可知,乙、丙的動(dòng)量大小與乙、丙的合動(dòng)量大小相等,因此三個(gè)碎塊初速度大小均相等,初動(dòng)能相等,三個(gè)碎塊到達(dá)地面時(shí)重力做功相等,則末動(dòng)能相等,故B錯(cuò)誤;甲在落地的過(guò)程中,設(shè)用時(shí)為t,則有h=-v0t+12gt2,重力對(duì)甲的沖量大小為I=mgt=m(v0+v0211.答案(1)1m/s(2)0