（全国通用版）2018-2019高中物理 第十六章 动量守恒定律 第3节 动量守恒定律课时作业 新人教版选修3-5.doc

第十六章第三节 动量守恒定律 基础夯实 一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1如图所示，两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是(c)a互推后两同学总动量增加b互推后两同学动量相等c分离时质量大的同学的速度小一些d互推过程中机械能守恒解析：两位同学组成的系统，所受外力之和为零，动量守恒，则m1v1m2v2，p1与p2大小相等，方向相反，a、b不正确；若m1m2，则v1v2，c正确；互推过程中两同学的动能增大，机械能增加，d不正确。2如图所示，光滑圆槽质量为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，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为(a)a0 b向左c向右 d不能确定解析：把小球m和物体m作为一个系统，因水平面光滑，故系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒。3(江苏泰州二中20152016学年高二下学期检测)如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0，则(b)a小木块和木箱最终都将静止b小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动c小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动d如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析：木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，a、d错；由于木箱与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，b对、c错。4(湖北黄冈市黄梅二中20162017学年高二下学期期中)如图所示，半径分别为r和r(rr)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道cd相连，在水平轨道cd上一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点。则两小球的质量之比为(b)a b c d解析：由动量守恒得：mavambvb又va，vb所以，故选b。5(山东省莱芜市20172018学年高三上学期期中)木块a和b用一根轻弹簧连接起来，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，如图所示，当撤去外力后，下列说法正确的是(ac)aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒ca离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒da离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒解析：a离开墙壁前，a和b组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒，故a对b错；a离开墙壁后，a和b组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故c对d错。二、非选择题6某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。此时小船的速度大小为_0.25_m/s，此过程该同学动量的变化大小为_105_kgm/s。解析：由动量守恒mv1mv2(mm)v得v0.25m/spmv1mv105kgm/s7(福建省三明市第一中学20172018学年高三上学期月考)如图所示，质量m2kg的滑块(可视为质点)，以v05m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若平板小车质量m3kg，长l4.8m，滑块在平板小车上滑动1.5s后相对小车静止。求：(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数；(2)若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少。(g取10m/s2)答案：(1)0.2(2)4m/s解析：(1)m滑上平板小车到与平板小车相对静止，设共同速度为v1据动量守恒定律：mv0(mm)v1对m由动量定理：mgtmv1mv0解得： 0.2(2)设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度为v2由动量守恒定律：mv0(mm)v2由功能关系：mglmv(mm)v解得：v04m/s 能力提升 一、选择题(12题为单选题，3题为多选题)1(河北省冀州中学20162017学年高二下学期期中)如图所示，质量为m的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在a位置，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到a位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量i的大小分别为(b)av，i0 bv，i2mv0cv，i dv，i2mv0解析：由动量守恒得：mv0(mm)v故v由动量定理得：i2(mm)v2mv0所以选项b正确。2(吉林省吉林二中20162017学年高二下学期期中)如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬时速度是25m/s，g取10m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是(b)a4m/s b5m/sc8.5m/s dm/s解析：小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：mghmv2mv解得：v015m/s小球和车作用过程中总动量不守恒，但水平方向动量守恒，则有：mv0mv(mm)v解得：v5m/s。b正确。3(吉林省舒兰一中20162017学年高二下学期检测)如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后(cd)aa、b两车运动速率相等ba、c两车运动速率相等c三辆车的速率关系vcvavbda、c两车运动方向相反解析：若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律知，人和c车组成的系统：0m车vcm人v对人和b车：m人vm车vbm人v对人和a车：m人v(m车m人)va所以：vc，vb0，va即vcvavb，并且vc与va方向相反。c、d正确。 二、非选择题4如图所示，木板a质量ma1kg，足够长的木板b质量mb4kg，质量为mc1kg的木块c置于木板b上，水平面光滑，b、c之间有摩擦，开始时b、c均静止，现使a以v012m/s的初速度向右运动，与b碰撞后以4m/s速度弹回。求：(1)b运动过程中的最大速度大小；(2)c运动过程中的最大速度大小。解析：(1)a与b碰后瞬间，c的运动状态未变，b速度最大。由a、b系统动量守恒(取向右为正方向)有：mav00mavambvb代入数据得：vb4m/s。(2)b与c相互作用使b减速、c加速，由于b板足够长，所以b和c能达到相同速度，二者共速后，c速度最大，由b、c系统动量守恒，有mbvb0(mbmc)vc代入数据得：vc3.2m/s答案：(1)4m/s(2)3.2m/s5(陕西省西安一中20162017学年高二下学期检测)如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为l的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的右端固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略)，物块与小车间动摩擦因数为，整个系统处于静止状态。现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的轻弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止。求：(1)物块的初速度v0的大小；(2)弹簧的弹性势能ep。解析：(1)设物块与轻弹簧刚好接触时的速度为v，由动量守恒定律得：mv02mv由能量关系得：mv(2m)v2mgl解得：v02(2)物块最终速度为v1，由动量守恒定律得：mv02mv1由能量关系得：mvep(2m)v2mgl解得：epmgl答案：(1)2(2)mgl6(四川省乐山市20172018学年高三第一次调研)一质量m6kg的木板b静止于光滑水平面上，物块a质量m6kg，停在b的左端，质量为m01kg的小球用长为l0.8m的轻绳悬挂在固定点o上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与a发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为h0.2m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知a、b间的动摩擦因数0.1(g10m/s2)，求：(1)小球运动到最低点与a碰撞前瞬间，小球的速度；(2)小球与a碰撞后瞬间，物块a的速度；(3)为使a、b达到共同速度前a不滑离木板，木板b至少多长。答案：(1)4m/s(2)1m/s(3)0.25m解析：(1)小球下摆过程，由机械能守恒定律得：m0glm0v，代入数据解得：v04m/s(2)小球反弹过