2019高中物理第十六章动量守恒定律课时作业三含解析新人教版选修.docx

课时作业(三)1下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()【解析】A中子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球组成的系统所受合力不为零，系统动量不守恒；D中木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒，选项A正确【答案】A图16382(2014浙江高考)如图1638所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧甲木块与弹簧接触后()A甲木块的动量守恒B乙木块的动量守恒C甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D甲、乙两木块所组成系统的动能守恒【解析】根据动量守恒定律的条件，以甲、乙为一系统，系统的动量守恒，A、B错误，C正确；甲、乙的一部分动能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙系统的动能不守恒，D错误【答案】C图16393如图1639所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如果将线烧断，则小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度是()A0B向左C向右 D无法确定【解析】小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上的动量守恒(px0)细线被烧断瞬间，系统在水平方向的总动量为零又知小球到达最高点时，球与槽水平方向上有共同速度，设为v，由动量守恒定律有：0(Mm)v，所以v0.【答案】A4一个质量为2 kg的装砂小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3 m/s，一个质量为1 kg的球从0.2 m高处自由落下，恰落入小车的砂中，此后小车的速度为()A3 m/s B2 m/sC2.7 m/s D0【解析】小车、砂、球三者组成的系统在水平方向上动量守恒，故Mv(Mm)v，解得：v v3 m/s2 m/s，B正确【答案】B图163105(多选)根据UIC(国际铁道联盟)的定义，高速铁路是指营运速率达200 km/h以上的铁路和动车组系统据广州铁路局警方测算：当和谐号动车组列车以350 km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时，受到的阻力约为106 N，如果撞击一块质量为0.5 kg的障碍物，会产生大约5 000 N的冲击力，撞击时间约为0.01 s，瞬间可能造成列车颠覆，后果不堪设想在撞击过程中，下列说法正确的是()A列车受到合外力的冲量约为50 NsB列车受到合外力的冲量约为104 NsC障碍物受到合外力的冲量约为175 NsD列车和障碍物组成的系统动量近似守恒【解析】列车对障碍物的冲击力的冲量为5000 N0.01 s50 Ns，因冲击力远大于障碍物的重力，故障碍物所受合外力的冲量大小近似为50 Ns，因列车匀速行驶，列车与障碍物碰撞过程中，二者组成的系统动量近似守恒，A、D均正确【答案】AD6(2014福州一中月考)两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回如果反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是()A若甲最先抛球，则一定是v甲v乙B若乙最后接球，则一定是v甲v乙C只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲v乙D无论怎样抛球和接球，都是v甲v乙【解析】根据动量守恒定律，因为初动量为零，最后系统的总动量也为零，因此两个人的动量等大反向，因此谁最后接球，谁的质量大，则他的速度就小，选项B正确【答案】B图163117如图16311所示，在光滑水平面上，有一质量为M3 kg的薄板和质量为m1 kg的物块，都以v4 m/s的初速度向相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4 m/s时，物块的运动情况是()A做加速运动 B做减速运动C做匀速运动 D以上运动都可能【解析】物块与薄板相对运动过程中，在竖直方向受重力和支持力作用，刚好矢量和为零，所以物块与薄板组成的系统动量守恒，且在相对运动的过程中任一时刻系统的总动量都不变薄板足够长，则最终物块和薄板达到共同速度v，由动量守恒定律得(取薄板运动方向为正方向)：Mvmv(Mm)v，则v m/s2 m/s.共同运动速度的方向与薄板初速度的方向相同在物块和薄板相互作用过程中，薄板一直做匀减速运动，而物块先沿负方向减速到速度为零，再沿正方向加速到2 m/s.当薄板速度为v12.4 m/s时，设物块的速度为v2，由动量守恒定律得MvmvMv1mv2，v2 m/s0.8 m/s.即此时物块的速度方向沿正方向，故物块正做加速运动，A选项正确【答案】A8(2014上海高考)动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比vAvB21，则动量大小之比pApB_；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比ppA_【解析】物体A、B的动能相等，速度大小之比为vAvB21，则质量之比为mAmB14，设A的速度为v0、质量为m，则B的速度为、质量为4m，故A的动量为mv0，B的动量为4m()2mv0，所以A、B的动量大小之比pApB12.碰撞前后，A、B组成的系统动量守恒，则两者的总动量mv0(2mv0)mv0，所以两者的总动量与A原来的动量大小之比ppA11.【答案】12119(2014重庆高考)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为31，不计质量损失，取重力加速度g10 m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()【解析】弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力，故爆炸瞬间动量守恒因两弹片均水平飞出，飞行时间t1 s，取向右为正，由水平速度v知，选项A中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；选项B中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；选项C中，v甲1 m/s，v乙2 m/s；选项D中，v甲1 m/s，v乙2 m/s. 因爆炸瞬间动量守恒，故mvm甲v甲m乙v乙，其中m甲m，m乙m，v2 m/s，代入数值计算知选项B正确【答案】B10如图16312所示，一玩具小车携带若干质量为m的弹丸，车和弹丸的总质量为M，在半径为R的水平光滑轨道上以速度v0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度v发射一颗弹丸，则小车发射第几颗弹丸时静止()图16312A4B5C8D10【解析】由题意知，小车每转一周，质量就减少m，设发射第一颗弹丸后小车的速度为v1(依次类推)，由沿切线方向动量守恒，可得：发射一颗弹丸时Mv0(Mm)v1mv发射两颗弹丸时(Mm)v1(M2m)v2mv解得v1，v2递推可知，发射n颗弹丸时的速度vn，令vn0可得n，将已知条件和代入上式可得n4，故正确选项为A.【答案】A11将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图16313所示图16313(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？【解析】两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，两车之间的磁力是系统内力，系统动量守恒设向右为正方向(1)据动量守恒知：mv甲mv乙mv甲，代入数据解得v甲v甲v乙(32)m/s1 m/s，方向向右(2)两车相距最近时，两车速度相同，设为v，由动量守恒知：mv甲mv乙mvmv.解得vm/s0.5 m/s，方向向右【答案】(1)1 m/s，方向向右(2)0.5 m/s，方向向右12如图16314所示，一质量为M的物体静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出重力加速度为g.求：