教科版选修35动量守恒定律的应用 第1课时 作业.docx

一、单项选择题1(2018甘肃模拟)一质量为m的物体放在光滑水平面上，若以恒力f沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是()a物体的位移相等b物体动能的变化量相等cf对物体做的功相等d物体动量的变化量相等解析：选d.物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大，故a错误；根据动能定理得知，物体动能的变化量逐渐增大，故b错误；由功的公式wfl知道，在相同的时间间隔内，f做功增大，故c错误；根据动量定理得：ftp，f、t相等，则p相等，即物体动量的变化量相等，故d正确2一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v.在此过程中()a地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为mv2b地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为零c地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2d地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为零解析：选b.人的速度原来为零，起跳后速度为v，以竖直向上为正方向，则由动量定理可得：imgtmv0，故地面对人的冲量为mvmgt；而人在跳起时，人受到的支持力没有产生位移，故支持力不做功，故b正确3如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上有一质量也为m、速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离车后球的运动情况是()a做平抛运动，速度方向与车运动方向相同b做平抛运动， 速度方向与车运动方向相反c做自由落体运动d小球跟车有相同的速度解析：选c.设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，由动量守恒定律得：mvmv1mv2，由动能守恒得：mv2mvmv，联立解得：v10，v2v，即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故选项c正确4(2018天水一中检测)如图所示，分别用恒力f1、f2先后将质量为m的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端第一次力f1沿斜面向上，第二次力f2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中()af1做的功比f2做的功多b第一次物体机械能的变化较多c第二次合外力对物体做的功较多d两次物体动量的变化量相同解析：选d.根据题中信息可得，物体运动过程中的位移和时间都相等，因为是从静止开始运动的，所以根据公式xat2得加速度a相同，根据公式vat，物体到达斜面顶端时速度相同，即动能相同，所以动能变化量相同，根据动能定理得知，合外力做功相等由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，f1做的功比f2做的少，故a、c错误；物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故b错误；两种情况下，物体的末速度相同，物体初末动量相同，则两次物体动量的变化量相同，故d正确5(2018河北石家庄检测)矩形滑块由不同材料的上、下两层黏合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示则上述两种情况相比较()a子弹的末速度大小不相等b系统产生的热量一样多c子弹对滑块做的功不相同d子弹和滑块间的水平作用力一样大解析：选b.根据动量守恒，两次子弹与滑块的最终速度相等，a错误；根据能量守恒可知，初状态子弹的动能相同，末状态两滑块与子弹的动能也相同，因此损失的动能转化成的热量相等，b正确；子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，c错误；产生的热量qfs，由于产生的热量相等，而相对位移s不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，d错误二、多项选择题6(2018广东中山一中七校联考)如图所示，图(a)表示光滑平台上，物体a以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计；图(b)为物体a与小车b的vt图象，由此可知()a小车上表面长度b物体a与小车b的质量之比c物体a与小车b上表面的动摩擦因数d小车b获得的动能解析：选bc.由图象可知，a、b最终以共同速度v1匀速运动，不能确定小车上表面长度，故a错误；由动量定恒定律得，mav0(mamb)v1，解得：，故可以确定物体a与小车b的质量之比，故b正确；由图象可以知道a相对小车b的位移xv0t1，根据能量守恒得：magxmav(mamb)v，根据b中求得质量关系，可以解出动摩擦因数，故c正确；由于小车b的质量不可知，故不能确定小车b获得的动能，故d错误7如图所示，有一光滑钢球质量为m，被一u形框扣在里面，框的质量为m，且m2m，它们搁置于光滑水平面上，今让小球以速度v0向右去撞击静止的框，设碰撞无机械能损失，经多次相互撞击，下面结论正确的是()a最终都将停下来b最终将以相同的速度向右运动c永远相互碰撞下去，且整体向右运动d在它们反复碰撞的过程中，球的速度将会再次等于v0，框也会再次重现静止状态解析：选cd.小球与框碰撞过程中，系统动量守恒，机械能总量也守恒；根据动量守恒定律，有：mv0mv1mv2根据机械能守恒定律，有：mvmvmv其中m2m联立解得：v1v0，v20(两次碰撞后)或者v1v0，v2v0(一次碰撞后)由于二次碰撞后的速度情况与开始时相同，故整体内部一直不断碰撞，整体持续向右运动；球的速度将会再次等于v0，框也会再次重现静止状态；故a、b错误，c、d正确8如图甲所示，一质量为m的物块在t0时刻，以初速度v0从足够长、倾角为的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端下列说法正确的是()a物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0cos b物块从t0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为mv0c斜面倾角的正弦值为d不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功解析：选bc.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量ig3mgt0，a错误；上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动，下滑过程中做初速度为零、末速度为v的匀加速直线运动，上滑和下滑的位移大小相等，所以有t02t0，解得v，物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为pmvmv0mv0，b正确；上滑过程中有(mgsin mgcos )t00mv0，下滑过程中有(mgsin mgcos )2t0，解得sin ，c正确；根据速度时间图象可求出物块上升的最大位移，从而求出整个过程中摩擦力所做的功，故d错误三、非选择题9如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于o点，o点下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰好与立柱上的球2右端接触且两球等高将球1拉到a点，并使之静止，同时把球2放在立柱上释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到b点，球2落到水平地面上的c点测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒现已测出a点离水平桌面的距离为a，b点离水平桌面的距离为b，c点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：(1)还需要测量的量是_、_和_(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_(忽略小球的大小)解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度h就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面离水平地面的高度h就能求出弹性球2的动量变化(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的表达式为2m12m1m2 .答案： (1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面离水平地面的高度h(2)2m12m1m210(2018石家庄质检)如图所示，质量分布均匀、半径为r的光滑半圆形金属槽，静止在光滑的水平面上，左边紧靠竖直墙壁一质量为m的小球从距金属槽上端r处由静止下落，恰好与金属槽左端相切进入槽内，到达最低点后向右运动从金属槽的右端冲出，小球到达最高点时距金属槽圆弧最低点的距离为r，重力加速度为g，不计空气阻力求：(1)小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小；(2)金属槽的质量解析：(1)小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据机械能守恒定律有：mg2rmv，小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律的知识有：fnmgm，据牛顿第三定律可知小球对金属槽的压力为：fnfn联立解得：fn5mg.(2)小球第一次到达最低点至小球到达最高点过程，小球和金属槽水平方向动量守恒，选取向右为正方向，则：mv0(mm)v设小球到达最高点时距金属槽圆弧最低点的高度为h.则有r2h2根据能量守恒定律有：mghmv(mm)v2.联立解得：m m.答案：(1)5mg(2) m11(2018河北定州中学高三月考)如图所示，内壁粗糙、半径r0.4 m的四分之一圆弧轨道ab在最低点b与光滑水平轨道bc相切质量m20.2 kg的小球b左端连接一轻质弹簧，静止在光滑水平轨道上，另一质量m10.2 kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点b时对轨道的压力为小球a重力的2倍忽略空气阻力，重力加速度g10 m/s2.求：(1)小球a由a点运动到b点的过程中，摩擦力做的功wf.(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能ep.(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量i的大小解析：(1)小球由释放到最低点的过程中，根据动能定理：m1grwfm1v小球在最低点，根据牛顿第二定律：fnm1g根据牛顿第三定律：fnf