2022-2023學年高中物理 課時提升作業(yè)二 第一章 碰撞與動量守恒 1.2 動量 教科版選修3-5

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1、2022-2023學年高中物理 課時提升作業(yè)二 第一章 碰撞與動量守恒 1.2 動量 教科版選修3-5 一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分) 1.下列幾種物理現(xiàn)象的解釋中,正確的是　(　　) A.砸釘子時不用橡皮錘,只是因為橡皮錘太輕 B.跳高時往沙坑里填沙,是為了減小沖量 C.在推車時推不動是因為推力的沖量為零 D.動量相同的兩個物體受到相同的制動力,兩個物體將同時停下來 【解析】選D。砸釘子時不用橡皮錘,一是因為橡皮錘太輕,動量改變量小。二是因為緩沖時間長,從而導致沖力小,故A錯誤;跳高時往沙坑里填沙,是為了延長緩沖時間,減小沖力,B錯誤;推車時推不動,是由于合

2、外力的沖量為零,但推力沖量不為零,故C錯誤;由動量定理知,動量相同的兩個物體受到相同的制動力,將同時停下來,D正確。 2.關于動量,以下說法正確的是　(　　) A.做勻速圓周運動的質(zhì)點,其動量不隨時間發(fā)生變化 B.單擺的擺球每次經(jīng)過最低點時的動量均相同 C.勻速飛行的巡航導彈巡航時動量始終不變 D.平拋運動的質(zhì)點在豎直方向上的動量與運動時間成正比 【解析】選D。做勻速圓周運動的物體速度方向時刻變化,故動量時刻變化,故A錯;單擺的擺球相鄰兩次經(jīng)過最低點時動量大小相等,但方向相反,故B錯;巡航導彈巡航時雖速度不變,但由于燃料不斷燃燒(導彈中燃料占其總質(zhì)量的一部分,不可忽略),從而使導彈

3、總質(zhì)量不斷減小,導彈動量減小,故C錯;平拋運動物體在豎直方向上的分運動為自由落體運動,在豎直方向上的分動量p豎=mvy=mgt,故D正確。 3.把一支槍水平地固定在小車上,小車放在光滑的水平地面上,槍發(fā)射出子彈時,下列關于槍、子彈和車的說法中正確的是　(　　) A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒 B.槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒 C.若子彈和槍筒之間的摩擦忽略不計,槍、車和子彈組成系統(tǒng)的動量才近似守恒 D.槍、子彈和車組成的系統(tǒng)動量守恒 【解析】選D。槍發(fā)射子彈的過程中,它們的相互作用力是火藥的爆炸力和子彈在槍管中運動時與槍管間的摩擦力,槍和車一起在水平地面上做變速運動,槍和車之間也有作用

4、力;如果選取槍和子彈為系統(tǒng),則車給槍的力為外力,選項A錯;如果選取槍和車為系統(tǒng),則子彈對槍的作用力為外力,選項B錯;如果選車、槍和子彈為系統(tǒng),爆炸力和子彈與槍管間的摩擦力均為內(nèi)力,并不存在忽略的問題,系統(tǒng)在水平方向上不受外力,整體符合動量守恒的條件,故選項C錯,D對。 4.(多選)如圖所示,光滑的水平面上,質(zhì)量為m1的小球以速度v與質(zhì)量為m2的靜止小球正碰,碰后兩小球的速度大小都為v,方向相反,則兩小球質(zhì)量之比m1∶m2和碰撞前后動能變化量之比ΔEk1∶ΔEk2為　(　　) A.m1∶m2=1∶3　　　　　B.m1∶m2=1∶1 C.ΔEk1∶ΔEk2=1∶3 D.ΔEk1∶ΔE

5、k2=1∶1 【解析】選A、D。以原來m1的速度v方向為正方向,根據(jù)動量守恒定律m1v=-m1v+m2v,所以=,故A正確、B錯誤。兩球碰撞前后動能變化量分別為:ΔEk1=m1-m1v2=m1v2,ΔEk2=m2-0=m2v2,所以==,故C錯誤、D正確。 5.總質(zhì)量為M的裝沙小車,正以速度v0在光滑水平面上前進,突然車底漏了,不斷有沙子漏出來落到地面,問在漏沙的過程中,小車的速度為　(　　) A.M v0/(M-m) B.m v0/M C.m v0/(M-m) D.v0 【解析】選D。本題中小車與沙子組成的系統(tǒng)僅在水平方向上動量守恒。因沙子從車上漏出前在水平方向有速度v

6、0,故沙子漏出后做平拋運動,水平方向的速度v0。由動量守恒定律得,小車的速度仍為v0,即不變。故只有選項D正確。 6.(多選)如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量mA>mB,中間用一段細繩相連并有一被壓縮的彈簧,放在平板小車C上后,A、B、C均處于靜止狀態(tài)。若地面光滑,在細繩被剪斷后,A、B從C上未滑離之前,A、B沿相反方向滑動過程中　(　　) A.若A、B與C之間的摩擦力大小相同,則A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,A、B、C組成的系統(tǒng)動量也守恒 B.若A、B與C之間的摩擦力大小不相同,則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒,A、B、C組成的系統(tǒng)動量也不守恒 C.若A、B與C之間的摩擦力大小不相同,則A、

7、B組成的系統(tǒng)動量不守恒,但A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒 D.以上說法均不對 【解析】選A、C。若A、B與C之間摩擦力相等,A、B組成的系統(tǒng),A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,A正確;A、B與C之間摩擦力不相等,A、B組成的系統(tǒng)所受合外力不為零,系統(tǒng)動量不守恒,但A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力仍為零,系統(tǒng)動量守恒,故B錯,C正確。 二、非選擇題(本大題共2小題,共20分) 7.(10分)如圖所示,水平地面上固定有高為h的平臺,臺面上有固定的光滑坡道,坡道頂端距臺面高也為h,坡道底端與臺面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下,到達水平光滑的臺面后與靜止在臺面上的小球B發(fā)生碰

8、撞,并粘連在一起,共同沿臺面滑行并從臺面邊緣飛出,落地點與飛出點的水平距離恰好為臺高的一半。兩球均可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,重力加速度為g。求 (1)小球A剛滑至水平臺面的速度vA。 (2)A、B兩球的質(zhì)量之比mA∶mB。 【解題指南】小球滑至水平臺面的速度可由機械能守恒定律求得;小球碰撞過程動量守恒,由動量守恒定律和平拋運動的規(guī)律可求得兩球的質(zhì)量之比。 【解析】(1)小球從坡道滑至水平臺面的過程中,機械能守恒,則:mAgh=mA,解得:vA= (2)設兩球碰撞后共同的速度為v,由動量守恒定律得: mAvA=(mA+mB)v 粘在一起的兩球飛出臺面后做平拋運動,設運動時間為t

9、,則在豎直方向上有:h=gt2 在水平方向上有:=vt 由以上各式聯(lián)立解得:mA∶mB=1∶3 答案:(1)　(2)1∶3 8.(10分)如圖,A、B、C三個木塊的質(zhì)量均為m。置于光滑的水平面上,B、C之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸而不固連,將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細線把B和C緊連,使彈簧不能伸展,以至于B、C可視為一個整體,現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運動,與B相碰并粘合在一起,此后細線突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離,已知C離開彈簧后的速度恰為v0,求彈簧釋放的勢能。 【解析】設碰后A、B和C的共同速度大小為v,由動量守恒有,3mv=mv0?、? 設C離開彈簧時,A、B的速度大小為v1,由動量守恒有,3mv=2mv1+mv0?、? 設彈簧的彈性勢能為Ep,從細線斷開到C與彈簧分開的過程中機械能守恒,有 (3m)v2+Ep=(2m)+m?、? 由①②③式得彈簧釋放的勢能 Ep=m 答案:m