高中物理第十六章动量守恒定律1实验：探究碰撞中的不变量2动量守恒定律达标训练新人教选修.docx

1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律更上一层楼基础巩固1.关于动量以下说法正确的是( )A.质量和速率相同的物体，动量一定相同B.某一物体的运动状态改变，其动量一定改变C.物体的动量变化，其动能一定变化D.物体的动能变化，其动量也一定变化解析：动量的定义为质量与速度的乘积，因此速率相同有可能速度的方向不同，因此动量不一定相同，A选项错.物体的运动状态改变了，意味着速度的大小或方向发生变化，因此动量一定改变，B选项对.物体在做匀速率圆周运动时，动量的方向(速度方向)时刻在变化，而速率则不变，因此动能不变，C选项错.物体的动能发生变化时，速度的大小要变化，因此动量一定变化，D选项对.答案：BD2.步枪的质量为4.1 kg，子弹的质量为9.6 g，子弹从枪口飞出时的速度为865 m/s，步枪的反冲速度为( )A.2 m/s B.1 m/s C.3 m/s D.4 m/s解析：设步枪的质量为M，子弹的质量为m，据动量守恒定律mv-Mv=0，代入数据得v=2 m/s.答案：A3.如图16-1-6光滑水平面上有质量相等的A和B两物体，B上装有一轻弹簧，B原来静止，A以速率v正对B滑行，当弹簧压缩到最大时，B物体速度为( )图16-1-6A. B. C.v D.2v解析：两物体速度相同时弹簧压缩最大，在整个压缩过程中动量守恒，mv=2mv，解得v=.答案：A4.A、B两球在光滑水平面上作相向运动，已知mAmB，当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定( )A.碰前A的动量与B的动量大小相等B.碰前A的动量大于B的动量C.若碰后A的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量D.若碰后B的速度为零，则碰前A的动量大于B 的动量解析：若碰后A的速度为零，说明B反弹，总动量方向与原A运动方向相同，即碰前A的动量大于B的动量，所以选项C正确.若碰后B的速度为零，说明A反弹，总动量方向与原来B的运动方向相同，即碰前A的动量小于B 的动量，所以选项D错误.由以上分析可知选项A、B也是错误的.答案：C5.一平板车静止在光滑的水平地面上,甲、乙两人分别站在车上左右两端.当两人同时相向而行时,发现小车向左移动.若( )A.两人质量相等,则必定是v甲v乙B.两人质量相等,则必定是v乙 v甲C.两人速率相等,则必定是m甲m乙D.两人速率相等,则必定是m乙 m甲解析：取甲、乙两人和平板车为系统，系统动量守恒.由于总动量始终为零，小车向左移动，说明甲和乙的总动量方向向右，即甲的动量大于乙的动量.当两人质量相等时，必定是v甲v乙，所以选项A正确，选项B错误.若两人速率相等,则必定是m甲m乙，所以选项C正确，D错误.答案：AC6.甲、乙两船停在湖面上，某人在甲船上通过轻绳拉乙船如图16-1-7所示，于是两船相向运动，若两船所受的水的阻力大小相等，则人和绳及两船组成的系统的动量守恒吗？图16-1-7解析：把人、船、绳组成的系统为研究对象，系统所受的外力：人和甲船的重力及水对甲船的浮力、水对甲船的阻力，乙船的重力和乙船受的浮力是一对平衡力.水对甲船的阻力和对乙船的阻力大小相等，方向相反.可知，系统的外力之和为零，系统虽受外力作用，但所受外力的合力为零，故系统的动量守恒.综合应用7.若航天飞机在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则( )A.它的速度的大小不变，动量也不变B.它不断地克服地球对它的万有引力做功C.它的动能不变，引力势能也不变D.它的速度的大小不变，加速度等于零解析：由于航天飞机只受万有引力且做匀速圆周运动，故其速度大小和动能不变，万有引力不做功，势能也不改变，但速度的方向是一直改变的，动量也就是改变的，加速度也就不是零，所以只有C选项是正确的.答案：C8.如图16-1-8所示，物块质量m=4 kg，以速度v=2 m/s水平滑上一静止的平板车上，平板车质量M=16 kg，物块与平板车之间的动摩擦因数=0.2，其他摩擦不计(取g=10 m/s2)，求：物块相对平板车静止时物块的速度.图16-1-8解析：物块滑上平板车的过程中，二者组成的系统动量守恒.答案：取v的方向为正方向.Mv=(M+m)vv=0.4 m/s.即物块相对平板车静止时，物块速度为0.4 m/s.9.将质量为0.2 kg的物体以6 m/s的速度竖直向上抛出，当落回抛出点时，速度的大小仍为6 m/s，求物体的动量的变化量p是多少？解析：初、末状态物体的速度方向不同，所以动量发生了变化.取向上的方向为正方向，则初动量：p=mv=0.26 kgm/s=1.2 kgm/s末动量:p=mv=0.2(-0.6) kgm/s=-1.2 kgm/s动量的变化量:p=p-p=(-1.2-1.2) kgm/s=-2.4 kgm/s负号表示p方向竖直向下.10.质量为m=0.1 kg的小钢球以v0=10 m/s的水平速度抛出，下落h=5.0 m时撞击钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角为多少？刚要撞击钢板时小球动量的大小为多少？(g取10 m/s2)解析：小钢球抛出后做平抛运动，可根据平抛运动规律解得到钢板时的速度.小钢球抛出后做平抛运动,水平方向速率vx=v0=10 m/s,下落h=5.0 m时竖直方向速度由v2=2gh得vy= m/s=10 m/s.速度v与水平方向夹角满足tan=1,即 =45,此时v与钢板垂直,所以=45,见上图.速度的大小是：v=m/s=102 m/s.则动量等于p=mv=0.110 kgm/s= kgm/s.11.图16-1-9是A、B两滑块碰撞前后的闪光照片示意图(部分).图中滑块A的质量为0.14 kg，滑块B的质量为0.22 kg，所用标尺的最小分度值是0.5 cm，每秒闪光10次，试根据图示回答：图16-1-9(1)作用前后滑块A动量的增量为多少？方向如何？(2)碰撞前后总动量是否守恒？解析：从图中A、B两位置的变化可得知，作用前，B是静止的；作用后B向右运动，A向左运动.图中相邻两刻线间的距离为0.5 cm，碰前，A物在 s内的位移为0.510 cm=5 cm=0.05 m，碰后，A物向左移动，位移约为0.5 cm=0.005 m.B物右移,位移为0.57 cm=0.035 m,所用时间皆为 s.根据速度公式v=,得(1)vA= m/s=0.5 m/s，vA= m/s=0.05 m/s，vB= m/s=0.35 m/s,以向右为正方向,pA=mAvA-mAvA=0.14(-0.05) kgm/s-0.1