第1章 1．3动量守恒定律的案例分析 学业分层测评3

1、.学业分层测评三建议用时：45分钟学业达标1多项选择一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，以下说法正确的选项是 A气球可能匀速上升B气球可能相对地面静止C气球可能下降D气球运动速度不发生变化【解析】设气球质量为M，人的质量为m，由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零，当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，那么Mmv0mv1Mv2，在人向上爬的过程中，气球的速度为v2.当v20时，气球可匀速上升；当v20时气球静止；当v20时气球下降所以，选项A、B、C均正确要使气球运动速度不变，那么人的速度仍为v0，即人不上爬，显然不对，D选项错误【答案】ABC2质量为m的人在质量为M的小车

2、上从左端走到右端，如图1­3­5所示，当车与地面摩擦不计时，那么 图1­3­5A人在车上行走，假设人相对车突然停顿，那么车不会突然停顿B人在车上行走的平均速度越大，那么车在地面上挪动的间隔 也越大C人在车上行走的平均速度越小，那么车在地面上挪动的间隔 就越大D不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上挪动的间隔 一样【解析】由人与车组成的系统动量守恒得：mv人Mv车，可知A错误；设车长为L，由mLx车Mx车得，x车L，车在地面上挪动的位移大小与人的平均速度大小无关，故D正确，B、C均错误【答案】D3运送人造地球卫星的火箭开场工作后，火箭做加速运动的原因是

3、【导学号：06092054】A燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭【解析】火箭工作的原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得的反冲速度，应选项B正确【答案】B4多项选择A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图1­3­6所示为两球碰撞前后的位移图像a、b分别为A、B两球碰前的位移图像，c为碰撞后两球共同运动的位移图像，假设A球质量是m2 kg，那么由图像判断以下结

4、论正确的选项是 【导学号：06092020】图1­3­6AA、B碰撞前的总动量为3 kg·m/sB碰撞时A对B所施冲量为4 N·sC碰撞前后A的动量变化量为8 kg·m/sD碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J【解析】根据图像可以求出碰撞前小球的速度vA3 m/s，vB2 m/s；碰撞后两球共同运动的速度v1 m/s，根据动量守恒定律有mB kg，即碰撞前的总动量为 kg·m/s.碰撞前后A的动量变化量为4 kg·m/s；碰撞时A对B所施冲量为×12 N·s4 N·s；碰撞中A、B两球

5、组成的系统损失的动能为10 J应选BD.【答案】BD5如图1­3­7所示，程度面上O点的正上方有一个静止物体P，炸成两块a、b程度飞出，分别落在A点和B点，且OA>OB.假设爆炸时间极短，空气阻力不计，那么 图1­3­7A落地时a的速度大于b的速度B落地时a的速度小于b的速度C爆炸过程中a增加的动量大于b增加的动量D爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能【解析】P爆炸生成两块a、b过程中在程度方向动量守恒，那么mavambvb0，即papb，由于下落过程是平抛运动，由图vavb，因此mamb，由Ek知EkaEkb，C、D错误；由于vavb，而下落过

6、程中a、b在竖直方向的速度增量为gt是相等的，因此落地时仍有vavb，A正确，B错误【答案】A6质量为M的火箭，原来以速度v0在太空中飞行，如今突然向后喷出一股质量为m的气体，喷出气体相对火箭的速度为v，那么喷出气体后火箭的速率为_【解析】依题意可知，火箭原来相对地的速度为v0，初动量为p0Mv0，质量为m的气体喷出后，火箭的质量为Mm，设气体喷出后，火箭和气体相对地的速度分别为v1和v2，那么气体相对火箭的速度为：vv1v2，v2vv1，选v1的方向为正方向，那么系统的末动量为：pMmv1mvv1Mv1mv，由动量守恒定律，有pp0，那么：Mv1mvMv0，所以v1Mv0mv/M.【答案】M

7、v0mv/M7如图1­3­8所示，火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管程度，火炮车在程度路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，火炮的速度变为v2，仍向右行驶那么炮弹相对炮筒的发射速度v0为_图1­3­8【解析】火炮程度匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，系统动量守恒设向右为正方向，发射前动量之和为Mv1，发射后系统的动量之和为Mmv2mv0v2，由Mv1Mmv2mv0v2，解得v0v2.【答案】8有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长估计重1吨左右，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进展了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻

8、轻从船尾上船，走到船头后停下，而且轻轻下船，用卷尺测出船后退的间隔 d，然后用卷尺测出船长L.他身体的质量为m，那么小船的质量为多少？【解析】如下图，设该同学在时间t内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即：mM又：x人Ld解得M.【答案】9质量为m1、m2的滑块分别以速度v1和v2沿斜面匀速下滑，斜面足够长，如图1­3­9所示，v2>v1，有一轻弹簧固定在m2上，求弹簧被压缩至最短时m1的速度多大？图1­3­9【解析】两滑块匀速下滑所受合外力为零，互相作用时合外力仍为零，动量守恒当弹簧被压缩时，m1加速，m2减速

9、，当压缩至最短时，m1、m2速度相等设速度相等时为v，那么有m1v1m2v2m1m2v解得弹簧被压缩至最短时的速度v.【答案】才能提升10多项选择平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停顿走动水对船的阻力忽略不计以下说法中正确的选项是 A人走动时，他相对于水面的速度大于小船相对于水面的速度B他突然停顿走动后，船由于惯性还会继续走动一小段时间C人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面的位移的9倍D人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍【解析】人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比

10、，A正确；人“突然停顿走动是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v，那么Mmv0，所以v0，说明船的速度立即变为零，B错误；人和船系统动量守恒，速度和质量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C错误；动能、动量关系Ek，人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍，D正确【答案】AD11在砂堆上有一木块，质量M5 kg，木块上放一爆竹，质量m0.10 kg，点燃爆竹后木块陷入砂中深5 cm.假设砂对木块运动的阻力恒为58 N，不计爆竹中火药质量和空气阻力求爆竹上升的最大高度. 【导学号：06092055】【解析】火药爆炸时内力远大于重力，所以爆炸时木块与爆竹组成的系统动量守恒，取向上的方向为正

11、方向，由动量守恒定律得mvMv0式中v、v分别为爆炸后爆竹和木块的速率木块陷入砂中做匀减速运动到停顿，其加速度大小为a m/s21.6 m/s2木块做匀减速运动的初速度v m/s0.4 m/s联立解得v20 m/s爆竹以初速度v做竖直上抛运动，上升的最大高度为h m20 m.【答案】20 m12某校课外科技小组制作了一只“水火箭，用压缩空气压出水流使火箭运动假设喷出的水流流量保持为2×104 m3/s，喷出速度保持程度且对地为10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg，那么启动2 s末火箭的速度可以到达多少？火箭沿程度轨道运动，阻力不计，水的密度是103 kg/m3.【解析】“水火箭喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为m，喷出水流的流量为Q，水的密度为，水流的喷出速度为v，火箭的反冲速度为v，由动量守恒定律得mQtvQtv火箭启动后2 s末的速度为v m/s4 m/s.【答案】4 m/s13如图1