粤教版选修35 动量 动量守恒定律 第1课时 作业.docx

一、选择题1(2018潍坊名校模拟)在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球碰撞前后的速度时间图像如图所示，下列关系正确的是()amamb bmambcmamb d无法判断解析：选b由题图图像知，a球以某一初速度向原来静止的b球运动，碰后a球反弹且速度大小小于其初速度大小，根据动量守恒定律知，a球的质量小于b球的质量。故b正确。2(2018济宁检测)如图所示，一质量为m3.0 kg的长木板b放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为m1.0 kg的小木块a。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，a始终没有滑离b。在a做加速运动的时间内，b的速度大小可能是()a1.8 m/s b2.4 m/sc2.8 m/s d3.0 m/s解析：选ba先向左减速到零，再向右做加速运动，在此期间，b做减速运动，最终它们保持相对静止，设a减速到零时，b的速度为v1，最终它们的共同速度为v2，取水平向右为正方向，则mvmvmv1，mv1(mm)v2，可得v1 m/s，v22 m/s，所以在a做加速运动的时间内，b的速度大小应大于2 m/s且小于 m/s，选项b正确。3一质量为2 kg的物体受水平拉力f作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图像如图所示，t0时其速度大小为v02 m/s，滑动摩擦力大小恒为2 n，则()at6 s时，物体的速度为18 m/sb在06 s内，合力对物体做的功为400 jc在06 s内，拉力对物体的冲量为36 nsdt6 s时，拉力f的功率为200 w解析：选d在a t图像中图线与坐标轴所围面积表示速度变化量，由题图乙可知，在06 s内v18 m/s，又v02 m/s，则t6 s时的速度v20 m/s，a错误；由动能定理可知，06 s内，合力做的功为wmv2mv02396 j，b错误；由动量定理可知，iffftmvmv0，代入已知条件解得if48 ns，c错误；由牛顿第二定律可知，t6 s 时fffma，解得f10 n，所以拉力的功率pfv200 w，d正确。4(多选)(2018海淀期中)交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故。根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车a正沿东西大道向正东行驶，汽车b正沿南北大道向正北行驶。相撞后两车立即熄火，并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图。通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为该事故报告图中p点，并测量出相关的数据标注在图中，又判断出两辆车的质量大致相同，为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，根据图中测量数据可知，下列说法中正确的是()a发生碰撞时汽车a的速率较大b发生碰撞时汽车b的速率较大c发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为125d发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为2解析：选bc设两车质量均为m，相撞之前速度分别为va、vb，相撞之后向北的速度为v1，向东的速度为v2，则南北方向上动量守恒，有mvb2mv1，东西方向上动量守恒，有mva2mv2，由题图可知v1v2x1x262.5，解得vbva125，可知b、c正确。5a、b两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，已知a、b两球质量分别为2m和m。当用挡板挡住a球而只释放b球时，b球被弹出落于距离桌边为x的水平地面上，如图所示。若用同样的程度压缩弹簧，取走a左边的挡板，将a、b同时释放，则b球的落地点到桌边距离为()a.b.xcxd.x解析：选d当用挡板挡住a球而只释放b球时，根据能量守恒定律有epmv02，根据平抛运动规律有hgt2，xv0t。当用同样的程度压缩弹簧，取走a左边的挡板，将a、b同时释放，设a、b的速度分别为va和vb，则根据动量守恒定律和能量守恒定律有：2mvamvb0，ep 2mva2mvb2，解得vb v0，b球的落地点到桌边距离为xvbtx，d选项正确。6(多选)如图所示，已知物体与三块材料不同的长方形板间的动摩擦因数分别为、2和3，三块板长度均为l，并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度v0，从第一块板的最左端a点滑上第一块板，恰好滑到第三块板的最右端d点停下来，物体在运动过程中三块板均保持静止。若让物体从d点以相同大小的初速度水平向左运动，三块板仍能保持静止，则下列说法正确的是()a物体恰好运动到a点并停下来b物体不能运动到a点c物体两次经过c点时速度大小相等d物体两次经过b点时速度大小相等解析：选ac物体由a点到d点过程，由动能定理有(mg2mg3mg)l0mv02，同理物体由d点到a点，有(mg2mg3mg)lmva2mv02，解得va0，选项a正确，b错误；物体由a点到c点和物体由d点到c点，合外力做的功相等，由动能定理知，物体两次经过c点速度大小相等，选项c正确；同理，物体由a点到b点和物体由d点到b点，合外力做的功不相等，物体两次经过b点速度大小不相等，选项d错误。二、计算题7(2018海安、南外、金陵三校联考)a、b两个小球半径相同，质量不同，并排悬挂在同样长度的绳子上，彼此相互接触。把质量为m0的a球拉开后由静止释放，当a球与b球相碰前其速度为v0，碰撞后两个小球的动量相等。则：(1)求碰撞后a球的速度；(2)若碰撞为弹性碰撞，求碰撞后b球的动能。解析：(1)设当a球与b球相碰后a球的速度为va，根据动量守恒定律，有m0v0m0vapb，又m0vapb，所以va。(2)因为碰撞为弹性碰撞，根据能量守恒定律有m0v02m0va2ekb，解得ekbm0v02。答案：(1)(2)mv028如图所示，a、b、c三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，b、c之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把b和c紧连，使弹簧不能伸展，b、c可视为一个整体。现a以初速度v0沿b、c的连线方向朝b运动，与b相碰并粘合在一起以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使c与a、b分离，已知c离开弹簧后的速度恰为v0，求弹簧释放的弹性势能。解析：设a、b碰后瞬间a、b和c的共同速度大小为v，由动量守恒有mv03mv设c离开弹簧时，a、b的速度大小为v1，由动量守恒有3mv2mv1mv0设弹簧释放的弹性势能为ep，从细线断开到c与弹簧分开的过程中机械能守恒，即3mv2ep2mv12mv02解得epmv02。答案：mv029(2018贵州八校联盟模拟)如图所示，在平直轨道上p点静止放置一个质量为2m的物体a，p点左侧粗糙，右侧光滑。现有一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入物体a，并和物体a一起滑上光滑平面，与前方静止的物体b发生弹性正碰后返回，在粗糙面滑行距离d停下。已知物体a与粗糙面之间的动摩擦因数为，求：(1)子弹与物体a碰撞过程中损失的机械能；(2)物体b的质量。解析：(1)设子弹与物体a的共同速度为v，由动量守恒定律有mv03mv，则该过程损失的机械能emv023mv2mv02。(2)以子弹、物体a和物体b为系统，设物体b的质量为m，碰后子弹和物体a的速度为v1，物体b的速度为v2，由动量守恒定律有3mvmv23mv1，碰撞过程机械能守恒，有3mv23mv12mv22，从子弹与物体a滑上粗糙面到停止，由能量守恒定律有3mgd3mv12，又，解得m9m。答案：(1)mv02(2)9m10(2018衡阳模拟)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g取10 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a由释放到最低点的过程中，根据动能定理：m1grwfm1v12小球a在最低点，根据牛顿第二定律：fnm1g联立可得：wf0.4 j。(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用，达到共同速度v2过程中，由动量守恒：m1v1(m1m2)