高中物理 动量守恒定律同步练习（含解析）新人教版选修3.doc

动量守恒定律同步练习1如图所示，a.b两物体质量之比为=3:2，它们原来静止在平板车上，ab间有一根被压缩了的弹簧，ab与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑，当弹簧突然释放后（ ）a.a.b系统动量守恒 b.a.b.系统动量守恒c.小车向左运动 d.小车向右运动2小船相对于静止的湖水以速度v向东航行。某人将船上两个质量相同的沙袋，以相对于湖水相同的速率v先后从船上水平向东、向西抛出船外。那么当两个沙袋都被抛出后，小船的速度将a.仍为v b.大于v c.小于v d.可能反向3一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低点的小球受击后获得水平向左的速度v，开始在槽内运动，则下面判断正确的是 .a.小球和小车总动量不守恒,但水平方向的动量守恒.b.小球和小车总机械能守恒c.小球沿槽上升的最大高度为rd.小球升到最高点时速度为零4如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射，所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出，当射击持续了一会儿后停止，则小车a.速度为零b.对原静止位置的位移不为零 c.将向射击方向做匀速运动d.将向射击相反方向做匀速运动5如图所示，三辆完全相同的小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑的水平面上，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车时对地速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车静止，此后a.a、c两车速率相等b.三辆车速率关系为vcvavbc.a、b两车速相等d.a、c两车运动方向相同6如右图所示，在光滑水平面上质量分别为ma=2kg、mb=4kg，速率分别为va=5m/s、vb=2m/s的a、b两小球沿同一直线相向运动ab左vb右vaa.它们碰撞前的总动量是18kgm/s，方向水平向右b.它们碰撞后的总动量是18kgm/s，方向水平向左c.它们碰撞前的总动量是2kgm/s，方向水平向右d.它们碰撞后的总动量是2kgm/s，方向水平向左7某人站在静止于光滑水平面上的平板车上面。若人从车头走向车尾，人和车的运动情况为a.人匀加速走动，车匀加速前进，两者对地加速度大小相等。b.人匀速走动，则车匀速前进，人和车对地位移大小与质量成反比。c.不管人如何走，任意时刻人和车总动量相同。d.人停止走动时，车的速度不一定为零。8半径相等的两个小球甲和乙.在光滑的水平面上沿同一直线相向运动。若甲球质量大于乙球质量.碰撞前两球动能相等.则碰撞后两球的运动状态可能是a.甲球的速度为零而乙球的速度不为零b.乙球的速度为零而甲球的速度不为零c.两球的速度均不为零d.两球的速度方向均与原方向相反.两球的动能仍相等9如右图所示，光滑水平面上小球a和b向同一方向运动，设向右为正方向，已知两小球的质量和运动速度分别为ma=3 kg、mb=2 kg和va=4 m/s、vb=2 m/s。则两将发生碰撞，碰撞后两球的速度可能是ab a.va =3 m/s、v b = 3.5 m/sb.va =3.2 m/s、v b = 3.2 m/sc.va =2 m/s、v b = 11 m/sd.va =5 m/s、v b = 0.5 m/s10在光滑水平面上，质量为m的小球a正以速度v0匀速运动。某时刻小球a与质量为3m的小球b发生正碰。两球相碰后，a球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后b球的速度大小是a.v0/2 b.v0/6 c.v0/2或v0/6 d.无法确定11质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为 m/s，方向是 。12光滑水平面上有两小球a、b，开始时a球静止，b球以一定速度向a运动，a、b相撞后两球粘在一起运动，在此过程中两球的总动量_（填“守恒”或“不守恒”）；机械能_（填“守恒”或“不守恒”）。13（18分）(1)如图所示，在匀强磁场中，与磁感应强度b成30角放置一矩形线圈，共100匝，线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm，线圈电阻r=1.0，与它相连的电路中，电阻r1=4.0，r2=5.0，磁感应强度变化如图乙所示，开关闭合后t=1.5s时r2中电流的大小为_a，此时左侧边ab所受的安培力大小_n。（2）一个质量为=0.001kg、带电量为=c的带正电小球和一个质量也为不带电的小球相距=0.2m，放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的=n/c的水平向左的匀强电场和=0.5t的水平向外的匀强磁场后，带电小球开始运动，与不带电小球相碰后粘在一起，则两球碰后的速度为_m/s，两球碰后到两球离开水平面，还要前进_m。（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于10时，完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为，用螺旋测微器测得摆球直径为d.测得重力加速度的表达式为g_.实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_.a.实验室的海拔太高b.摆球太重c.测出n次全振动时间为t，误作为(n1)次全振动时间进行计算d.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为 (不计半径)，测得周期为t1；第二次量得悬线长为，测得周期为t2.根据上述数据，g表达式为_14如图所示，质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水平轨道bc的出口c处。质量也为m的a球，从距bc高为h的a处由静止释放，沿光滑轨道abc滑下，在c处与b球正碰并与b球粘在一起。已知bc轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。求：（1）ab碰后的速度多大；（2）a与b碰后细绳是否会断裂。15（15分）如图所示，在距水平地面高h0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m0.80kg的木块b，桌面的另一端有一块质量m=1.0kg的木块a以初速度v0=4.0m/s开始向着木块b滑动，经过时间t=0.80s与b发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块b离开桌面后落到地面上的d点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知d点距桌面边缘的水平距离s=0.60m，木块a与桌面间的动摩擦因数=0.25，重力加速度取g10m/s2。求：mmv0dshab（1）两木块碰撞前瞬间，木块a的速度大小；（2）木块b离开桌面时的速度大小；（3）木块a落到地面上的位置与d点之间的距离。参考答案1bc【解析】试题分析:对系统a.b受力分析。受到重力和小车给的支持力和小车给的摩擦力，因为，当弹簧被释放后，这两个摩擦力必然不相等，故系统合外力必定不为0，则a.b系统动量不守恒；故a错误。当以a.b.c系统为研究对象时，受力分析知道系统合外力必然为0，故动量守恒，b正确。当弹簧释放的时候a.b为整体来看a.b系统合力方向向右，取向右的方向为正方向，根据动量守恒定律，则有：;故小车必定向左运动，也可对c受力分析，c受到的合力必定向左。综合上述，c正确，d错误。考点：受力分析 动量守恒定律2b【解析】试题分析：由于小船原来是向东航行的，具有一定的动量，当他将两个质量相等的沙袋以相同的速率向东、西方向抛出时，系统的总动量仍不变；但由于将沙袋抛出了，故船的质量会减小，则它的速度将会增大，故选项b正确。考点：动量守恒。3ab【解析】试题分析：在整个运动的过程中，因为系统在竖直方向上外力之和不为零，所以小车与小球的系统动量不守恒，但系统在水平方向上不受其他力作用，故系统在水平方向上动量守恒，故选项a正确；在小球和小车运动过程中，只有重力对小球做功，故小车和球组成的系统机械能守恒，选项b正确；当车静止不动时，由于小球在底部的速度为v，根据机械能守恒可计算得出小球上升的距离为r，但是实际上小球与车具有水平方向共同的速度，故小球上升时具有的重力势能就会减小，所以小球上升的最大高度小于r，故选项cd均错误。考点：机械能守恒定律，动量守恒。4ab【解析】试题分析：对于车、挡板和人而言，射击前系统的总动量为0，故射击后的总动量也是0，所以小车的速度为0，选项a正确；cd均错误；当子弹从枪口射出时，子弹有向右的速度，由动量守恒可知，枪及车有向左的速度，故车会产生向左的位移，当子弹射中档板时，系统的速度变为0，故车将不断向左运动，停止射击时，车停止运动，故小车对原静止的位移不为0，选项b正确。考点：动量守恒。5b【解析】试题分析：当人从c跳到b时，设人的动量为p，则c获得的动量大小也是p，故c的速度为vc=；此时小车b与人的动量大小为p，方向向左，当人再次从小车b上跳到a上时，由于人跳离的速度与c相同，即人跳离b的动量也是p，对小车b运用动量守恒定律可知，人跳离小车b后，小车b的动量为0，即小车b处于静止状态，vb=0；当人跳到小车a上时，人与小车a的总量为p，故小车a的速度为va=，故速度最大的是c，其次是a，再其次是b，选项b正确；a、c两车的运动方向是相反的，故选项d错误。考点：动量守恒。6c【解析】试题分析：两个小球碰撞前的总动量为mava+mbvb=2kg5m/s+4kg（2m/s）=2kgm/s，故选项a错误，c正确；根据动量守恒定律可知，碰后的总动量也是2kgm/s，故bd均错误。考点：动量的计算，动量守恒。7bc【解析】试题分析：人站在静止于光滑水平面上的平板车上面，当人从车头走向车尾时，人与车发生相互作用，这个相互作用的力的大小是相等的，但是由于人与车的质量不相等，根据牛顿第二定律可得，人与车对地的加速度的大小是不相等的，故选项a错误；由动量守恒可知：m人v人=m车v车，故要相等时间内人和车对地位移大小与质量成反比，选项b正确；根据动量守恒可知，不管人如何走，任意时刻人和车总动量相同，故选项c正确；由于原来人与车是静止的，动量为0，故当人停止走动时，车的速度一定为零，使得总动量守恒，故选项d错误。考点：动量守恒，牛顿第二定律。8ac【解析】试题分析：原来两球的运动方向相反，动能相等，且甲球质量大于乙球质量，因为p2=2mek，故甲球的动量大于乙球；两球相碰后的总动量应该与原来甲的运动方向一致，故甲不可能被弹回，而乙应该被弹回，甲或者沿原来的方向运动，或者静止，故选项a正确，b错误；c正确，d错误。考点：动量与动能的关系，动量守恒。9ab【解析】试题分析：根据题意，两球发生碰撞时遵循动量守恒，动能不增加；即碰前的动量之和为mava+mbvb=3kg4m/s+2kg2m/s=16kgm/s，动能之和为mava2+mbvb2=28j；对于a而言，碰后的总动量为mava+mbvb=3kg3m/s+2kg3.5m/s=16kgm/s，动量守恒，碰后的总动能为25.75j，动能不增加，故选项a是可能的；对于b而言，碰后的总动量为mava+mbvb=3kg3.2m/s+2kg3.2m/s=16kgm/s，动量守恒，碰后的总动能为25.6j，动能不增加，故选项b是可能的；对于c而言，碰后的总动量为mava+mbvb=3kg（2m/s）+2kg11m/s=16kgm/s，动量守恒，但碰后的总动能为127j，动能增加，故c是不可能的；对于d而言，碰后的总动量为mava+mbvb=3kg5m/s+2kg0.5m/s=16kgm/s，动量守恒，但总动能为37.75j，动能增加，故d是不可能的。考点：动量守恒。10d【解析】试题分析：由于两个小球发生的是正碰，所以动量守恒，机械能守恒，而小球a与b发生正碰之前，b是否运动不清楚，故b的初动能不确定，初动量不确定，所以碰后b球的速度大小无法确定，选项d正确。考点：物体正碰。110.6m/s，向左【解析】试题分析：系统的动量守恒，规定向左为正方向，设船的速度为v，根据动量守恒定律可得，代入数据可得，速度为正，故方向向左考点：考查了动量守恒定律的应用12守恒 不守恒【解析】试题分析：两球碰撞时，内力远远大于外力，可以认为系统动量守恒，但由碰撞后粘在一起，这就属于完全非弹性碰撞，动能有损失，故机械能不守恒。考点：动量守恒定律点评：掌握动量守恒定律和机械能守恒定律的条件即可。13（1）0.02a 0.2n (2) =10m/s s=1.5m(3) g cd 【解析】试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：=0.2v；根据闭合电路欧姆定律则有，r2中电流大小为：=0.02a，左侧边ab所受的安培力大小f=blabi=0.2n（2）根据动能定理：eql=mv12，代入数据得：v1=20m/s；小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律：mv1=2mv2，v2=10m/s。当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则：qv3b=2mg，v3=40m/s根据动能定理：eqx=2m（v32-v22），x=1.5m；（3）周期为一次全振动的时间，所以t=t/n；根据周期公式得：t=，所以g= 实验室的海拔太高，g偏小，a错误；摆球太重，不影响周期，b错误；测出n次全振动时间为t，误作为(n1)次全振动时间进行计算，造成t偏小，g偏大，c正确；用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成l偏大，g偏大，d正确。故选cd设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式t=2得t1=2t2=2联立两式解得g=考点：法拉第电磁感应定律、安培力、动能定理、动量守恒定律、单摆的周期14（1） （2）绳子将被拉断【解析】试题分析：（1）对a球，下滑过程由机械能守恒定律：解得：对ab系统，碰撞过程由动量守恒定律：解得：（2）对ab系统，在最低点由牛顿第二定律：解得：，所以绳子将被拉断考点：能量关系 动量守恒定律 圆周运动基本规律15（1）2.0m/s；（2）1.5m/s；（3