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【红对勾 讲与练】2023版高考物理总复习 14.1动量守恒定律课时作业
【红对勾 讲与练】2023版高考物理总复习 14.1动量守恒定律课时作业
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课时作业37 动量守恒定律时间:45分钟一、单项选择题1.某人站在平板车上,与车一起在光滑水平面上做直线运动,当人相对于车竖直向上跳起时,车的速度大小将( )A.增大B.减小C.不变D.无法判断解析:以车和人组成的系统为研究对象,由水平方向上动量守恒可知车的速度大小不变,C正确.答案:C2.如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )A.两者的速度均为零B.两者的速度总不会相等C.盒子的最终速度为mv0/M,方向水平向右D.盒子的最终速度为mv0/(M+m),方向水平向右解析:由于盒子内表面不光滑,在多次碰撞后物体与盒子相对静止,B错误;由动量守恒得mv0=(M+m)v′,解得v′=,方向与v0方向相同,D正确,A、C错误.答案:D3.如图所示,A、B两个木块用轻弹簧相连接,它们静止在光滑水平面上,A和B的质量分别是99m和100m,一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出,则在以后的过程中弹簧对B物块的冲量大小为( )A.mv0 B.2mv0 C. D.解析:木块B的最终速度v2=,由动量定理知弹簧对B的冲量I=mB·v2=,C正确.答案:C4.6\n如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )A.v0+vB.v0-vC.v0+(v0+v)D.v0+(v0-v)解析:根据动量守恒定律,选向右方向为正方向,则有(M+m)v0=Mv′-mv,解得v′=v0+(v0+v),C正确.答案:C5.在光滑的水平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线排列,2、3小球静止,并靠在一起,1球以速度v0射向它们,如图所示,设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能值是( )A.v1=v2=v3=v0B.v1=0,v2=v3=v0C.v1=0,v2=v3=v0D.v1=v2=0,v3=v0解析:由题设条件,三个球在碰撞过程中总动量和总动能守恒.若各球质量均为m,而碰撞前系统的总动量为mv0,总动能为mv.假如A正确,则碰后总动量为mv0,这违反动量守恒定律,A错误;假如B正确,则碰后总动量为mv0,这也违反动量守恒定律,B错误;假如C正确,则碰后总动量为mv0,但总动能为mv,这显然违反机械能守恒定律,C错误;而D既满足机械能守恒定律,也满足动量守恒定律,D正确.答案:D二、多项选择题6.向空中发射一物体(不计空气阻力),当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a、b两块.若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则( )A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大6\nC.a、b一定同时到达地面D.炸裂的过程中,a、b的动量变化大小一定相等解析:根据动量守恒定律可知,a的速度大小、b的速度大小和方向都无法判断,A、B错误;但a、b都做平抛运动,竖直高度相同,所以a、b一定同时到达地面,C正确;根据动量守恒可以判断,D正确.答案:CD7.如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧恢复原长过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升(A、B可视为质点).下列说法正确的是( )A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为C.B能达到的最大高度为D.B能达到的最大高度为解析:根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0=,根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为v=v0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm=·2mv2=mgh,A错误,B正确;当弹簧再次恢复原长时,A与B将分开,B以v的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh′=mv2,B能达到的最大高度为,C错误,D正确.答案:BD8.如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可视为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A6\n点进入槽内,则下列说法正确的是( )A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒解析:小球从开始下落到最低点的过程中,槽没有动,与竖直墙之间存在挤压,动量不守恒;小球经过最低点往上运动的过程中,斜槽与竖直墙分离,水平方向动量守恒;全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用,故全过程系统水平方向动量不守恒,D正确;小球离开右侧槽口时,水平方向有速度,将做斜抛运动,A错误;小球经过最低点往上运动的过程中,斜槽向右运动,斜槽对小球的支持力对小球做负功,小球对斜槽的压力对斜槽做正功,小球与斜槽组成的系统机械能守恒,B错误,C正确.答案:CD三、非选择题9.如图所示,在光滑水平面上放着A、B、C三个物块,A、B、C的质量依次是m、2m、3m.现让A物块以初速度v0向B运动,A、B相碰后不再分开,共同向C运动;它们和C相碰后也不再分开,A、B、C共同向右运动.求:(1)碰后C物块受到的冲量大小;(2)A、B碰撞过程中的动能损失ΔEk.解析:(1)以A、B、C整体为对象,全过程由动量守恒定律得mv0=(m+2m+3m)v解得v=由动量定理知,C物块受到的冲量I=3mv=(2)设A、B碰撞后的共同速度为v1,由动量守恒定律得mv0=(m+2m)v1动能损失ΔEk=mv-(m+2m)v解得ΔEk=mv答案:(1) (2)mv10.(2014·天津卷)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg6\n,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s.求:(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l.解析:(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有F=mAa①代入数据解得a=2.5m/s2②(2)对A、B碰撞后共同运动t=0.6s的过程,由动量定理得Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v③代入数据解得v=1m/s④(3)设A、B发生碰撞前,A的速度为vA,对A、B发生碰撞的过程,由动量守恒定律有mAvA=(mA+mB)v⑤A从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理有Fl=mAv⑥由④⑤⑥式,代入数据解得l=0.45m⑦答案:(1)2.5m/s2 (2)1m/s (3)0.45m11.(2014·北京卷)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2.取重力加速度g=10m/s2.求:(1)碰撞前瞬间A的速率v;(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′;(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l.解析:设滑块的质量为m.6\n(1)根据机械能守恒定律mgR=mv2得碰撞前瞬间A的速率v==2m/s(2)根据动量守恒定律mv=2mv′得碰撞后瞬间A和B整体的速率v′=v=1m/s(3)根据动能定理(2m)v′2=μ(2m)gl得A和B整体沿水平桌面滑动的距离l==0.25m.答案:(1)2m/s (2)1m/s (3)0.25m6
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发布时间:2022-08-25 22:04:05
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