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3 动量守恒定律 1课后集训基础达标1.判断下列情况下系统动量守恒的是( )A.两球在光滑的水平面上相互碰撞B.飞行的手榴弹在空中爆炸C.大炮发射炮弹时,炮身和炮弹组成的系统D.用肩部紧紧抵住步枪枪托射击,枪身和子弹组成的系统解析:这四种情况都是系统内力远大于外力,满足动量守恒定律.答案:ABCD2.关于动量,以下说法正确的是( )A.质量大的物体,动量一定大 B.速度大的物体,动量一定大C.做曲线运动的物体动量时刻在变化 D.物体的运动状态改变,其动量一定改变解析:动量是状态量,只是物体的速度发生变化,其动量一定变化.答案:CD3.两物体相互作用前后的总动量不变,则两物体组成的系统( )A.一定不受外力作用 B.可能不受外力或所受合外力为零C.两物体动量改变量大小相等、方向相反 D.两物体动量改变量不同解析:系统动量守恒,所以B正确.总动量保持不变,所以其中一个物体动量增加量等于另一个物体的动量减少量.答案:BC4.质量为m的氦核,其速度为v0,与质量为3m的静止碳核发生正碰,碰后氦核沿原来的路径被弹回,弹回的速率为v0/2.碳核获得的速度是( )A.的v0/6 B.v0/3 C.v0/2 D.2v0解析:设氦核的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得mv0=+3mv,所以v=.答案:C5.木块a和b用一根轻弹簧连起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上.在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图16-2-5所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是( )图16-2-5A.a未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒B.a未离开墙壁前,a和b系统的动量不守恒C.a离开墙后,a和b系统的动量守恒D.a离开墙后,a和b系统的动量不守恒解析:a未离开墙壁前,受到墙的作用力,系统所受外力不为零,所以a和b系统的动量不守恒;a离开墙后,a和b系统水平方向不受外力,系统动量守恒.答案:BC6.质量为m的小球A,在光滑的水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰撞后,A球反弹的速度大小变为原来的1/3.则碰后小球B的速度大小为( )A. B. C. D.解析:设A球碰前的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得mv0=+2mv,所以.答案:C7.如图16-2-6所示,质量不同的两物体分别与一轻质弹簧两端相连接,当用细绳分别系紧两物体而使弹簧压缩到最大限度时,把整个系统静止地放在一光滑的水平面上.若细绳突然断开,则两物体在弹力作用下,始终具有相同大小的( )图16-2-6A.加速度 B.速度 C.动量 D.动能解析:细绳突然断开,两物体受到的弹力大小相等、方向相反,因两物体质量不同,所以加速度大小不相等,速度大小不相等,但系统动量守恒,所以两物体的动量时刻大小相等、方向相反,总动量为零.答案:C综合运用8.汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶,拖车突然与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,若两车所受运动阻力与其重力成正比,那么在拖车停止运动前( )A.它们的总动量不变,总动能也不变 B.它们的总动量不变,总动能增大C.它们的总动量增大,总动能不变 D.以上说法都不对解析:把拖车和汽车看作一个系统,因牵引力不变,系统阻力也不变,所以水平方向系统所受外力的合力为零,动量守恒.脱钩后,汽车将做加速运动,牵引力的正功大于阻力的负功,系统的总动能增加.答案:B9.如图16-2-7所示,木块A的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0 kg,静止于光滑水平面上.一质量为2.0 kg的小球B以2.0 m/s的速度从右向左运动冲上A的曲面,与A发生相互作用.B球沿A曲面上升到最大高度处时的速度是( )图16-2-7A.0 B.1.0 m/s C.0.71 m/s D.0.50 m/s解析:在小球上升过程中,由水平方向系统动量守恒得:mv1=(M+m)v由系统机械能守恒得: mv12= (M+m)v2+mgH 解得 全过程系统水平动量守恒,机械能守恒, 得v=1 m/s.答案:B10.质量为10 g的子弹,以300 m/s的速度射入质量为24 g静止在水平桌面上的木块,并留在木块中.子弹留在木块中以后,木块运动的速度是多大?如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度为100 m/s,这时木块的速度又是多大?解析:(1)根据动量守恒有mv1=(m+M)v,所以v=88.2 m/s.(2)根据动量守恒有mv1=mv1+Mv2,得v2=83.3 m/s.答案:88.2 m/s 83.3 m/s11.质量分别为m1、m2的小球碰撞后在同一直线上运动,它们在碰撞前后的s-t图象如图16-2-8所示.若m1=1 kg,则m2等于多少?图16-2-8解析:由图象可知,碰撞前v1=4 m/s,v2=0;碰撞后v1=-2 m/s,v2=2 m/s.根据动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1+m2v2得m2=3 kg.答案:3 kg拓展探究12.一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时,测得滑块A的质量为0.355 kg,它以0.095 m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑块B,B的质量为0.710 kg,速度大小为0.045 m/s,碰撞后A以0.045 m/s的速度继续向前运动.求B的滑行速度.解析:设向右为正方向,碰撞前,滑块A的速度v1=0.095 m/s,滑块B的速度v2=0.045 m/s,碰
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