【立体设计】高考物理 第15章 第1讲 动量守恒定律及其应用课后限时作业 新人教版选修35.doc

【立体设计】2012高考物理 第15章 第1讲 动量守恒定律及其应用课后限时作业 新人教版选修3-5一、选择题（每小题6分，共18分）1.小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶（人相对于小车静止不动），靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为m（不含子弹），子弹的质量为m，若子弹离开枪口的水平速度大小为v0(空气阻力不计），子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为( )a.0 b.c. d. 【解析】设车、人、枪、靶和子弹组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，初动量为零，因此子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度也为零，故选a.【答案】a2如图所示，小平板车b静止在光滑水平面上，在其左端有一物体a以水平速度v0向右滑行由于a、b间存在摩擦，a在b上滑行后a开始做减速运动，b做加速运动设车足够长，则b速度达到最大时，应出现在( )a的速度最小时a、b的速度相等时a在b上相对静止时b开始做匀速直线运动时a.只有 b只有c只有 d【解析】车足够长，a做减速运动，b做加速运动最后达共同速度，二者不再受力的作用，做匀速直线运动，此时a、b保持相对静止，故全对【答案】d3.一个静止的质量为m的原子核，放出一个质量为m的粒子，粒子离开原子核时相对核的速度为v0，则形成的新核速度大小为 （ ）a.v0 b. c. d. 【解析】设新核速度为v1,则粒子的速度为v2=v0-v1，则由动量守恒定律得0=（m-m）v1-mv2，解得v1=,c正确.【答案】c二、非选择题（共82分）4.（15分）a、b两物体在水平面上相向运动，其中物体a的质量为ma=4 kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示.则（1）由图可知a、b两物体在 时刻两物体发生碰撞，b物体的质量为mb= kg.(2)碰撞过程中，系统的机械能损失了多少？【解析】(1）由图象知，在t=2 s时刻a、b相撞，碰撞前后，a、b的速度：va= m/s=-2 m/s，vb= m/s=3 m/s,vab= m/s=1 m/s.由动量守恒定律有：mava+mbvb=（ma+mb）vab.解得mb=6 kg.（2）碰撞过程损失的能量：e= + - =30 j.【答案】（1）2 s 6 (2)30 j5.（15分）下雪天，卡车在平直的高速公路上匀速行驶，司机突然发现前方停着一辆故障车，他将刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行了一段距离l后停下，已知卡车质量m为故障车质量m的4倍.设卡车与故障车相撞前的速度为v1,两车相撞后的速度为v2，相撞的时间极短，求：（1）v1v2的值；（2）卡车在碰撞过程中受到的冲量.【解析】(1)由系统动量守恒得:mv1=(m+m)v2,得:v1v2=54.(2)由动量定理得:卡车受到的冲量i=mv2-mv1.【答案】(1)54 (2)mv2-mv16.（16分）如图所示，在水平光滑的直导轨上，静止着三个质量均为m=1 kg的相同小球a、b、c，现让a球以v0=2 m/s的速度向着b球运动，a、b两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟c球碰撞，c球的最终速度vc=1 m/s.(1)a、b两球跟c球相碰前的共同速度多大？（2）两次碰撞过程中一共损失了多少动能？【解析】(1)a、b相碰满足动量守恒mv0=2mv1,得两球跟c球相碰前的速度v1=1 m/s.（2）两球与c碰撞同样满足动量守恒 2mv1=mvc+2mv2.得两球碰撞后的速度v2=0.5 m/s,两次碰撞损失的动能 |ek|=-,带入数据得：|ek|=1.25 j.【答案】(1)1 m/s (2)1.25 j7.（18分）用一根长为l的细绳把一个质量为m的小球悬挂在o点，使小球处于静止状态，如图所示.现在最低点给小球一个水平向右的冲量i，使小球能在竖直平面内运动，若小球在运动的过程中始终对细绳有力的作用，则冲量i大小应满足什么条件？【解析】（1）当小球在竖直平面内做完整的圆周运动时，小球始终对绳有力的作用；则小球在最高点至少速度为v1，由牛顿第二定律得：mg=，即：v1=.小球从最低点（设速度为v0）运动到最高点过程中遵守机械能守恒定律，由此得：=mg2l+，解得：v0=.小球在最低点时由动量定理得：i=mv0-0=m.i应满足条件：im.(2)当小球在不超过圆心的高度以下往返摆动时，小球始终对绳有力的作用.由e=0得：=mgl,即：v0=.由动量定律有：i=mv0-0=m.i应满足条件：im或im.【答案】见解析8.（18分）一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体，气体离开发动机喷出时相对地的速度v=1 000 m/s,设火箭质量m=