2019秋 金版学案 物理·选修3-5（粤教版）练习：第一章第二节动量动量守恒定律 含解析.doc

教学资料范本2019秋 金版学案 物理选修3-5（粤教版）练习：第一章第二节动量动量守恒定律 含解析编 辑：_时 间：_第一章 碰撞与动量守恒第二节 动量动量守恒定律A级抓基础1下列说法中正确的是()A冲量的方向一定和动量的方向相同B动量变化量的方向一定和动量的方向相同C物体的末动量方向一定和它所受合外力的冲量方向相同D冲量是物体动量变化的原因解析：冲量的方向和动量的方向不一定相同，比如平抛运动，冲量方向竖直向下，动量方向是轨迹的切线方向，故A错误；动量增量的方向与合力的冲量方向相同，与动量的方向不一定相同，比如匀减速直线运动，动量变化量的方向和动量的方向相反，故B错误；物体的末动量方向不一定和它所受合外力的冲量方向相同，故C错误；根据动量定理可知，冲量是物体的动量变化的原因，故D正确答案：D2一个力作用在A物体上，在t s时间内速度增量为6 m/s，这个力作用在B物体上时，在t s内速度增量为9 m/s，若把A、B两物体连在一起，再用此力作用t s，则整体速度的增量为()A. 15 m/sB0.28 m/sC. 3.6 m/s D. 3.0 m/s解析：设这个力为F，根据动量定理，得FtmAv1，FtmBv2，解得：mA，mB.若把A、B两物体连在一起，根据动量定理，得Ft(mAmB)v3，解得v33.6 m/s.答案：C3如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游玩，甲和他的冰车总质量为30 kg，乙和他的冰车总质量为30 kg，游戏时甲推着一质量为10 kg的木箱，和他一起以v03.5 m/s的速度滑行，乙在甲的正前方相对地面静止，为避免碰撞，则甲至少以相对地面多大的速度将箱子推出才能避免与乙相撞()A8 m/s B3 m/sC6 m/s D. 10 m/s解析：设甲至少以速度v将箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙获得的速度为v乙，取向右方向为正方向以甲和箱子为系统，根据动量守恒，得(M甲m)v0M甲v甲mv，选箱子和乙为系统，得mv(mM乙)v乙，当甲与乙恰好不相撞时v甲v乙，联立得v8 m/s.答案：A4甲、乙两物体的质量之比为m甲m乙14，若它们在运动过程中的动能相等，则它们动量大小之比p甲p乙是()A11 B12C14 D21解析：根据运动过程中的动能相等，得m甲vm乙v，甲的动量p甲m甲v甲，乙的动量p乙m乙v乙，所以.答案：BB级提能力5.沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移时间图象如图所示则下列判断错误的是()A碰撞前后A的运动方向相反BA、B的质量之比为12C碰撞过程中A的动能变大，B的动能减小D碰前B的动量较大解析：由位移时间图象可得，碰之前vA m/s5 m/s，碰之后vA m/s5 m/s；则碰撞前后A的运动方向相反，故A正确；由位移时间图象可得，碰之前vB m/s10 m/s；根据动量守恒得mAvAmBvBvA，代入数据得mAmB12，故B正确；碰撞前后A速度大小相等，则碰撞过程中A动能不变，故C错误；碰前AB速度方向相反，碰后AB速度方向与B碰前速度方向相同，则碰前B动量较大，故D正确答案：C6如图所示，细线上端固定于O点，其下端系一小球，细线长L.现将细线和小球拉至图中实线位置，此时细线与竖直方向的夹角60，在小球摆动的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使小球从实线位置由静止释放，当它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是()A. B.C. D.解析：设小球与泥球碰前的速度为v1，碰撞后的速度为v2，小球下落过程中有mgL(1cos 60)mv，在碰撞过程中有mv12mv2，上升过程中有2mgh2mv，由以上各式解得h.答案：C7.(多选)如图所示，小车A 静止于光滑水平面上，A上有一圆弧PQ，圆弧位于同一竖直平面内，小球B由静止起沿圆弧下滑，这一过程中()A若圆弧光滑，则系统的动量守恒，机械能守恒B若圆弧光滑，则系统的动量不守恒，机械能守恒C若圆弧不光滑，则系统水平方向的动量守恒，但机械能不守恒D若圆弧不光滑，则系统水平方向的动量不守恒，机械能不守恒解析：不论圆弧是否光滑，小车与小球组成的系统在小球下滑过程中系统所受合外力都不为零，则系统动量都不守恒但系统水平方向不受外力，所以系统水平方向的动量守恒若圆弧光滑，只有重力做功，系统的机械能守恒若圆弧不光滑，系统要克服摩擦力做功，机械能减少，故A、D错误，B、C正确答案：BC8将质量为m1 kg的小球，从距水平地面高h5 m处，以v010 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)抛出后0.4 s内重力对小球的冲量；(2)平抛运动过程中小球动量的增量p；(3)小球落地时的动量p.解析：由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故hgt2，落地时间t 1 s.(1)重力是恒力，0.4 s内重力对小球的冲量Imgt1100.4 Ns4 Ns，方向竖直向下(2)小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为Imgt1101 Ns10 Ns，方向竖直向下由动量定理得pI10 Ns，方向竖直向下(3)小球落地时竖直分速度为vygt10 m/s.如图，落地速度v m/s10 m/s，设v0与v的夹角为，则tan 1，所以小球落地时的动量大小pmv10 kgm/s，与水平方向的夹角为45.答案：(1)4 Ns，方向竖直向下(2)10 Ns，方向竖直向下(3)10 kgm/s，方向与水平方向的夹角为459如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离l时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上已知l5.0 m，s0.9 m，A、B质量相等且m0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数0.45，桌面高h0.45 m不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)A、B一起平抛的初速度v；(2)小物块A的初速度v0.解析：(1)两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t根据平抛运动规律有：代入数据解得：vs0.9 m/s3.0 m/s.(2) A在桌面上滑行过程，由动能定理得：mglmv2mv，A、B碰撞过程，由动量守恒定律：mv2mv，联立得：v09 m/s.答案：(1)3.0 m/s(2)9 m/s10如图所示，长l0.2 m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m0.5 kg的小球，悬点O距地面的高度H0.35 m开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过t0.1 s落到地面如果不考虑细线的形变，g取10 m/s2，试求：(1)细线拉断前后的速度大小和方向；(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为t0.1 s，试确定细线的平均张力大小解析：(1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：mglmv，得v12 m/s，方向竖直向下设细线拉断后