沪科版选修35 动量守恒定律的案例分析 第1课时 作业.docx

1.3动量守恒定律的案例分析课时1分析碰碰车的碰撞探究未知粒子的性质1、一个质子以1.0107 m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是()a硅原子核速度的数量级为107 m/sb硅原子核速度的数量级为105 m/sc硅原子核速度方向跟质子的初速度方向一致d硅原子核速度方向跟质子的初速度方向相反答案bc解析铝原子核俘获质子的过程动量守恒，由动量守恒定律得，mv28mv，解得v m/s3.57105 m/s，故数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致，b、c正确2、如图所示，长木板b质量m13.0 kg，在其右端放一个质量m21.0 kg的小木块a.现以光滑地面为参考系，给a和b以大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度，使a开始向左运动，b开始向右运动，最后a没有滑离b.站在地面的观察者看到在一段时间内小木块a正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是()a1.8 m/s b2.4 m/s c2.6 m/s d3.0 m/s答案bc解析以a、b组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右为正方向，从a开始运动到a的速度为零时，由动量守恒定律定得：(m1m2)v0m1vb1，代入数据解得：vb12.67 m/s，从开始运动到a、b速度相同时，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：(m1m2)v0(m1m2)vb2，代入数据解得：vb22 m/s，则在木块a正在做加速运动的时间内b的速度范围为：2 m/svb2.67 m/s.故选b、c.3、如图所示，光滑水平面上有两辆车，甲车上面有发射装置，甲车连同发射装置的质量为m11 kg，车上另有一个质量为m0.2 kg的小球甲车静止在平面上，乙车以v08 m/s的速度向甲车运动，乙车上有接收装置，总质量为m22 kg，问：甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上(球很快与乙车达到相对静止)，两车才不会相撞()a15 m/s b25 m/sc40 m/s d80 m/s答案b解析要使两车不相撞，甲车将小球发射到乙车上的临界条件是两车速度相同，以三者为系统，规定乙车运动的方向为正方向，由系统动量守恒得：m2v0(m1mm2)v共解得v共5 m/s以球与乙车为系统，规定乙车运动的方向为正方向，由动量守恒定律得：m2v0mv(mm2)v共解得：v25 m/s.4、质量为100 kg的甲车连同质量为50 kg的人一起以2 m/s 的速度在光滑水平面上向前运动，质量150 kg的乙车以7 m/s的速度由后面追来，为避免相撞，当两车靠近时，甲车上的人至少要以多大的速度跳上乙车()a6 m/s b4 m/sc3 m/s d2.4 m/s答案c解析速度v最小的条件是：人跳上乙车稳定后两车的速度相等，以甲车和人组成的系统为研究对象，以甲车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：(m1m)v1m1v车mv，以乙车与人组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得：m2v2mv(m2m)v车，联立解得：v3 m/s，选项c正确5、如图所示，一轻质弹簧两端连着物体a和b，放在光滑的水平面上，物体a被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中已知物体a的质量ma是物体b的质量mb的，子弹的质量m是物体b的质量的，弹簧压缩到最短时b的速度为()a. b. c. d.答案c解析弹簧压缩到最短时，子弹、a、b具有共同的速度v1，且子弹、a、b组成的系统，从子弹开始射入物体a一直到弹簧被压缩到最短的过程中，系统所受合外力始终为零，故整个过程系统的动量守恒，由动量守恒定律得mv0(mmamb)v1，又mmb，mamb，故v1，即弹簧压缩到最短时b的速度为.6、将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑开始时甲车速度大小为3 m/s，方向向右，乙车速度大小为2 m/s，方向向左并与甲车速度方向在同一直线上，如图3所示(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？答案(1)1 m/s方向向右(2)0.5 m/s方向向右解析两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，两车之间的磁力是系统内力，系统动量守恒，设向右为正方向(1)v甲3 m/s，v乙2 m/s.据动量守恒定律得：mv甲mv