高中物理 第十六章 動量守恒定律 3 動量守恒定律課堂演練 新人教版選修35

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1、 3 動量守恒定律 1．(多選)兩位同學(xué)穿旱冰鞋，面對面站立不動，互推后向相反的方向運動，不計摩擦阻力，下列判斷正確的是(　　) A．互推后兩同學(xué)總動量增加 B．互推后兩同學(xué)動量大小相等，方向相反 C．分離時質(zhì)量大的同學(xué)的速度小一些 D．互推過程中機(jī)械能守恒 解析：對兩同學(xué)所組成的系統(tǒng)，互推過程中，合外力為零，總動量守恒，故A錯誤；兩同學(xué)動量的變化量大小相等，方向相反，故B、C正確；互推過程中機(jī)械能增大，故D錯誤． 答案：BC 2.如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面是粗糙的，有一質(zhì)量為m的木塊，以初速度v0滑上小車的上表面．若車的上表面足夠長，則

2、(　　) A．木塊的最終速度一定為mv0/(M＋m) B．由于車的上表面粗糙，小車和木塊組成的系統(tǒng)動量減小 C．車的上表面越粗糙，木塊減少的動量越多 D．車的上表面越粗糙，小車增加的動量越多 解析：以小車和木塊組成的系統(tǒng)為研究對象所受合外力為零，因此系統(tǒng)動量守恒，由于摩擦力的作用，m速度減小，M速度增大，m速度減小到最小時，M速度達(dá)最大，最后m、M以共同速度運動．有mv＝(m＋M)v′，解得v′＝，無論車表面如何粗糙，最終兩者的速度都是v′＝，故A正確． 答案：A 3．(多選)如圖所示，在光滑的水平面上有一物體M，物體上有一光滑的半圓弧軌道，最低點為C，兩端A、B一樣高．現(xiàn)讓

3、小滑塊m從A點由靜止下滑，則(　　) A．m不能到達(dá)M上的B點 B．m從A到C的過程中M向左運動，m從C到B的過程中M向右運動 C．m從A到B的過程中M一直向左運動，m到達(dá)B的瞬間，M速度為零 D．M與m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動量守恒 解析：M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，機(jī)械能守恒所以m恰能達(dá)到小車上的B點，到達(dá)B點時小車與滑塊的速度都是0，故A錯誤；M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，m從A到C的過程中以及m從C到B的過程中m一直向右運動，所以M一直向左運動，m到達(dá)B的瞬間，M與m速度都為零，故B錯誤，C正確；小滑塊m從A點靜止下滑，物體M與滑塊m組成的系統(tǒng)水平方向所

4、受合力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，豎直方向有加速度，合力不為零，所以系統(tǒng)動量不守恒．M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確． 答案：CD 4．如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止．若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為(　　) A．v0＋v B．v0－v C．v0＋(v0＋v) D．v0＋(v0－v) 解析：人在躍出的過程中，船、人組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒，規(guī)定向右為正方向． 則：(M＋m)v0＝Mv′－mv， 解得：v′＝v0＋(v0＋v) 故選C. 答案：C [A

5、級　抓基礎(chǔ)] 1．關(guān)于牛頓運動定律和動量守恒定律的適用范圍，下列說法正確的是(　　) A．牛頓運動定律也適合解決高速運動的問題 B．牛頓運動定律也適合解決微觀粒子的運動問題 C．動量守恒定律既適用于低速，也適用于高速運動的問題 D．動量守恒定律適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子 解析：牛頓運動定律只適合研究低速、宏觀問題，動量守恒定律適用于目前為止物理學(xué)研究的各個領(lǐng)域． 答案：C 2．(多選)木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成

6、的系統(tǒng)的動量守恒 B．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量不守恒 C．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒 D．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒 答案：BC 3．一條約為180 kg的小船漂浮在靜水中，當(dāng)人從船尾走向船頭時，小船也發(fā)生了移動，忽略水的阻力，以下是某同學(xué)利用有關(guān)物理知識分析人與船相互作用過程時所畫出的草圖，圖中虛線部分為人走到船頭時的情景．請用有關(guān)物理知識判斷下列圖中所描述物理情景正確的是(　　) 解析：人和船組成的系統(tǒng)動量守恒，總動量為零，人向前走時，船將向后退，B正確． 答案：B 4．在光滑水平面上有一輛平板車，一人手握大錘站在車上．開始時人

7、、錘和車均靜止且這三者的質(zhì)量依次為m1、m2、m3.人將大錘水平向左拋出后，人和車的速度大小為v，則拋出瞬間大錘的動量大小為(　　) A．m1v　　　　　 B．m2v C．(m1＋m3)v D．(m2＋m3)v 解析：以人、錘和車組成的系統(tǒng)為研究對象，取向左為正方向，人將大錘水平向左拋出的過程，系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒定律(m1＋m3)v－p＝0可得，拋出瞬間大錘的動量大小為p＝(m1＋m3)v，故選：C. 答案：C 5.滑雪運動是人們酷愛的戶外體育活動，現(xiàn)有質(zhì)量為m的人站立于雪橇上，如圖所示．人與雪橇的總質(zhì)量為M，人與雪橇以速度v1在水平面上由北向南運動(雪橇所受阻力不計)．

8、當(dāng)人相對于雪橇以速度v2豎直跳起時，雪橇向南的速度大小為(　　) A. B. C. D．v1 解析：雪橇所受阻力不計，人起跳后，人和雪橇組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平動量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，設(shè)為v.取向南為正方向，由水平動量守恒得：Mv1＝Mv，得 v＝v1，方向向南，故ABC錯誤，D正確．故選D. 答案：D 6.(多選)如圖所示，A、B兩個小球在光滑水平面上沿同一直線相向運動，它們的動量大小分別為p1和p2，碰撞后A球繼續(xù)向右運動，動量大小為p′1，則下列等式成立的是(　　) A．p1＋p2＝p′1＋p′2　 B．p1－p2＝p′1＋p′2

9、C．p′1－p1＝p′2＋p2 D．－p′1＋p1＝p′2＋p2 解析：因水平面光滑，所以A、B兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒．以向右為正方向，由于p1、p2、p′1、p′2均表示動量的大小，所以碰前的動量為p1－p2，碰后的動量為p′1＋p′2，B對．經(jīng)變形－p′1＋p1＝p′2＋p2，D對． 答案：BD B級　提能力 7.(多選)如圖所示，三輛完全相同的平板小車a、b、c成一直線排列，靜止在光滑水平面上．c車上有一小孩跳到b車上，接著又立即從b車跳到a車上．小孩跳離c車和b車時對地的水平速度相同．他跳到a車上相對a車保持靜止，此后(　　) A．a(chǎn)、b兩車運動速率相等

10、 B．a(chǎn)、c兩車運動速率相等 C．三輛車的速率關(guān)系vc＞va＞vb D．a(chǎn)、c兩車運動方向相反 解析：若人跳離b、c車時速度為v，以人和c車組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律，得 0＝－M車vc＋m人v， 對人和b車：m人v＝－M車vb＋m人v， 對人和a車：m人v＝(M車＋m人)va， 解得：vc＝，vb＝0，va＝； 即vc＞va＞vb，并且vc與va方向相反． 答案：CD 8.(多選)兩個小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平地面上，落地點與平臺邊緣的水平距離分別為lA＝1 m，lB＝2 m，如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．木

11、塊A、B離開彈簧時的速度大小之比vA∶vB＝1∶2 B．木塊A、B的質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1 C．木塊A、B離開彈簧時的動能之比EA∶EB＝1∶2 D．彈簧對木塊A、B的作用力大小之比FA∶FB＝1∶2 解析：A、B兩木塊脫離彈簧后做平拋運動，由平拋運動規(guī)律，得木塊A、B離開彈簧時的速度大小之比為：＝＝，A正確；根據(jù)動量守恒定律，得mAvA－mBvB＝0，故＝＝，B正確；木塊A、B離開彈簧時的動能之比為：＝＝＝，C正確；彈簧對木塊A、B的作用力大小之比為：＝＝1，D錯誤． 答案：ABC 9．一輛車在水平光滑路面上以速度v勻速行駛．車上的人每次以相同的速度4v(對地速度)向行駛的正

12、前方拋出一個質(zhì)量為m的沙包．拋出第一個沙包后，車速減為原來的，則拋出第四個沙包后，此車的運動情況如何？ 解析：設(shè)車的總質(zhì)量為M，拋出第四個沙包后車速為v1，由全過程動量守恒得Mv＝(M－4m)v1＋4m4v.① 對拋出第一個沙包前后列方程有： Mv＝(M－m)v＋m4v.② 將②式所得M＝13m代入①式，解得拋出第四個沙包后車速為v1＝－，負(fù)號表示向后退． 答案：車以的速度向后退 10．質(zhì)量為1 000 kg的轎車與質(zhì)量為4 000 kg的貨車迎面相撞．碰撞后兩車絞在一起，并沿貨車行駛方向運動一段路程后停止(如圖所示)，從事故現(xiàn)場測出，兩車相撞前，貨車的行駛速度為54 km/h，撞

13、后兩車的共同速度為18 km/h.該段公路對轎車的限速為100 km/h.試判斷轎車是否超速行駛. 解析：碰撞中兩車間的相互作用力很大，可忽略兩車受到的其他作用力，近似認(rèn)為兩車在碰撞過程中動量守恒． 設(shè)轎車質(zhì)量為m1，貨車質(zhì)量為m2；碰撞前轎車速度為v1，貨車速度為v2；碰撞后兩車的共同速度為v′.選轎車碰撞前的速度方向為正方向．碰撞前系統(tǒng)的總動量為m1v1＋m2v2，碰撞后系統(tǒng)的總動量為(m1＋m2)v′，由動量守恒定律得： m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v′， v1＝ ＝ km/h ＝126 km/h>100 km/h， 故轎車在碰撞前超速行駛． 答案：轎車超速行

14、駛 11．如圖所示，一足夠長木板，質(zhì)量為M，放在光滑水平面上，在其左端放一質(zhì)量為m的小木塊(可視為質(zhì)點)，m>M，木塊與木板間存在摩擦，現(xiàn)使兩者以速度v0共同向右運動．已知木板與墻碰撞后立即反向且速度大小不變，木塊不會滑離木板和碰到墻．求木板在第二次碰墻后的運動過程中，木板速度為零時木塊的速度． 解析：第一次碰墻后，木板原速率反向瞬間，木塊速度不變，木板與木塊最終一起以共同速度向右運動， 由動量守恒定律得(m－M)u0＝(m＋M)u， 得u＝(m－M)u0/(m＋M)． 第二次碰墻后，當(dāng)木板速度為零時，由動量守恒定律得(m－M) u＝mu′， 得u′＝u0. 答案：u′＝u0 我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。