学鲁科版选修35 1.2动量守恒定律 作业（1）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-5 1.2动量守恒定律 作业（1）1如图所示，质量为m的三角形滑块置于水平光滑地面上，三角形的底边长为l，斜面也光滑，当质量为m的滑块从静止开始(看做质点)沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是a. m与m组成的系统动量守恒，机械能守恒b. m沿斜面滑动到底端时，m移动的位移大小为mlm+mc. m对m的冲量大小等于m的动量变化量d. m给m的支持力对m不做功2关于系统动量守恒的说法正确的是 （ ）只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒系统如果合外力的冲量远小于内力的冲量时，系统可近似认为动量守恒a. b. c. d. 3如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的a端(细线未画出)，物体与小车a端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到b端并粘在b端的油泥上关于小车、物体和弹簧组成的系统，下述说法中正确的是() 若物体滑动中不受摩擦力，则全过程系统机械能守恒 若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒 小车的最终速度与断线前相同 全过程系统机械能不守恒a. b. c. d. 4木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒a. b. c. d. 5如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上。弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法错误的是a. 在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒b. 在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒c. 物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能ep=23mghd. 物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为2gh36如图所示，a、b两质量相等的物体，原来静止在平板小车c上，a和b间夹一被压缩了的轻弹簧，a、b与平板车上表面动摩擦因数之比为32，地面光滑。当弹簧突然释放后，a、b相对c滑动的过程中以上说法中正确的是()a. a、b系统动量守恒b. a、b、c系统动量守恒c. 小车向右运动d. 小车向左运动7如图所示，放在光滑水平桌面上的两个木块a、b中间夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上.a的落地点与桌边的水平距离为0.5 m，b的落地点与桌边的水平距离为1 m，不计空气阻力，那么（）a. a、b离开弹簧时的速度之比为1:2b. a、b质量之比为2:1c. 未离开弹簧时，a、b所受冲量之比为1:2d. 未离开弹簧时，a、b加速度之比为1:28如图所示，在光滑的水平面上有体积相同、质量分别为m=0.1kg和m=0.3kg的两个小球a、b，两球之间夹着一根压缩的轻弹簧(弹簧与两球不相连)，a、b两球原来处于静止状态。现突然释放弹簧，b球脱离弹簧时的速度为2m/s；a球进入与水平面相切、半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，pq为半圆形轨道竖直的直径，不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）a. a、b两球离开弹簧的过程中，a球受到的冲量大小等于b球受到的冲量大小b. 弹簧初始时具有的弹性势能为2.4jc. a球从p点运动到q点过程中所受合外力的冲量大小为1nsd. 若逐渐增大半圆形轨道半径，仍然释放该弹簧且a球能从q点飞出，则落地的水平距离将不断增大9如图所示，a、b两物体的质量mamb，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车c上后，a、b、c均处于静止状态若地面光滑，则在细绳被剪断后，a、b从c上未滑离之前，a、b在c上向相反方向滑动过程中()a. 若a、b与c之间的摩擦力大小相同，则a、b组成的系统动量守恒，a、b、c组成的系统动量也守恒b. 若a、b与c之间的摩擦力大小不相同，则a、b组成的系统动量不守恒，a、b、c组成的系统动量也不守恒c. 若a、b和c之间的摩擦力大小不相同，则a、b组成的系统动量不守恒，但a、b、c组成的系统动量守恒d. 以上说法均不对10如图所示，一个质量为m的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m=2m的小物块。现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v0的初速度，下列说法正确的是a. 最终小物块和木箱都将静止b. 最终小物块和木箱组成的系统损失机械能为mv023c. 木箱速度水平向左、大小为v02时，小物块的速度大小为v04d. 木箱速度水平向右、大小为v03时，小物块的速度大小为2v0311一质量为m的同学站在粗糙的水平地面上将质量为m的铅球水平推出，推出后人保持静止，铅球落地时的位移大小为l，方向与水平成角。第二次该同学站在光滑的水平冰面上将此铅球水平推出，假设两次推铅球过程中出手高度及推球动作相同，人做功输出的机械能也相同，求：(1)第一次推铅球时，铅球的水平初速度大小；(2)先后两次铅球刚落时，铅球与人的水平距离之比。12如图所示，a、b两木块靠在一起放于光滑的水平面上，a、b的质量均为m=2kg.一个质量mc=1kg的小铁块c以vo=10m/s的速度滑到木块a上，离开木块a后最终与木块b一起匀速运动.若木块a在铁块c滑离后的速度va=1m/s.求：（1）铁块c在滑离a时的速度；（2）木块b的最终速度13质量为1kg的钢球静止在光滑水平面上，一颗质量为50g的子弹以1000m/s的速率水平碰撞到钢球上后，又以800m/s的速率反向弹回，则碰后钢球的速度大小等于多少? 14如图，质量为2m的小球b静止在竖直光滑圆轨道的最低点，质量为m的等体积小球a从与圆心等高处静止释放，两球碰后粘在一起向左运动。忽略空气阻力，求：两球向左运动与竖直方向之间的最大偏角（用偏角的余弦值表示）；两球在碰撞过程中损失的机械能与两球碰后的最大动能之比。15如图所示，一质量m2.0 kg的长木板ab静止在水平面上，木板的左侧固定一半径r0.60 m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m1.0 kg的小铁块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时轨道的支持力为25 n，最终小铁块和长木板达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g10 m/s2。求：(1)小铁块在弧形轨道末端时的速度大小；(2)小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功wf；(3)小铁块和长木板达到的共同速度v。试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】a、m、m组成的系统在竖直方向所受合外力不为零，系统所受合外力不为零，系统整体动量不守恒，系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，故a错误，b、m、m组成的系统水平方向上动量守恒，设m运动的位移大小为s1，m运动的位移大小为s2，由动量守恒得：ms1ms2，且s1s2l，解得s2=mlm+m，故b正确；c、m的动量变化量应该与合外力的冲量大小相等，故c错误；d、m给m的支持力与m的位移之间的夹角大于90，故d错误；故本题答案是：b点睛：本题比较容易选错的是a选项，动量守恒可以分方向使用，即在竖直方向上动量可以不守恒，但水平方向上动量守恒，但在说明动量守恒时一定要说明是那个方向上动量守恒。2c【解析】系统所受的合外力为零，合外力的冲量为零，系统动量就守恒，故正确。动量守恒的条件是系统所受的合外力为零，系统内有摩擦力时，由于内力对系统的动量变化没有影响，只要系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒。故错误。根据动量守恒的条件可知，系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但系统在某一方向不受外力或合外力为零，在该方向上系统的动量守恒。故c正确。系统所受合外力不为零，但如果合外力的冲量很小（相比内力的冲量）时，系统可近似动量守恒。故正确。由以上可知，c正确，a、b、d错误。故选c。【点睛】解决本题要准确掌握动量守恒的条件：系统所受的合外力为零，并知道在某一方向不受外力或合外力为零，在该方向上系统的动量守恒，动量可以分方向守恒3b【解析】物体与橡皮泥粘合的过程，发生非弹性碰撞，系统机械能有损失。故错误，正确。整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，故正确；取系统的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到b端粘在b端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的。故正确。故选b。点睛：本题根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断：动量守恒的条件是系统不受外力或受到的外力的合力为零；机械能守恒的条件是除重力和弹力外的其余力不做功。4c【解析】动量守恒定律的运用条件是不受外力或所受合外力为零，a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统受到墙壁对它们的作用力，系统的合外力不为零，不满足动量守恒条件；a离开墙壁后，系统所受合外力为零，动量守恒。故正确。所以c正确，abd错误。5d【解析】滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故a正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故b正确；设小球到达水平面时速度大小为v1，槽的速度大小为v2，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：mv1-2mv2=0，由机械能守恒定律得：mgh=12mv12+122mv22，由以上两式解得：v1=2gh3，v2=gh3，物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等，v=v1=2gh3，故d错误；物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大弹性势能ep=12mv12=2mgh3，故c正确；本题选错误的，故选d。点睛：本题考查了动量守恒定律与机械能守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题6bd【解析】系统动量守恒的条件是合外力为零，a、b、c组成的系统所受合外力为零，故a、b、c系统动量守恒，故a错误b正确；当压缩弹簧突然释放将a、b弹开过程中，a、b相对c发生相对运动，a向左运动，a受到的摩擦力向右，故c受到a的滑动摩擦力向左，b向右运动，b受到的摩擦力向左，故c受到b的滑动摩擦力向右，而a、b与平板车的上表面的滑动摩擦力之比为3：2，所以c受到向左的摩擦力大于向右的摩擦力，故c向左运动，c错误d正确【点睛】满足下列情景之一的，即满足动量守恒定律：（1）系统不受外力或者所受外力之和为零；（2）系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；（3）系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒；（4）全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒7abd【解析】a、a和b离开桌面后做平抛运动，它们的运动时间相等，速度之比vavb=xatxbt=xaxb=0.51=12，故a正确。b、两物体及弹簧组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：mava-mbvb=0，则质量之比mamb=vbva=21，故b正确。c、未离开弹簧时，两物体受到的弹力大小相等，物体所受合外力大小相等、力的作用时间相等，则所受冲量大小相等，a、b所受冲量比为1:1，故c错误；d、未离开弹簧时，物体受到的合外力等于弹簧的弹力，两物体受到的合外力相等，加速度之比aaab=fmafmb=mbma=12，故d正确。故选abd。【点睛】a、b离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，由水平位移可以求出它们的初速度关系，弹簧弹开物体过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出它们的质量关系，由动量定理与牛顿第二定律分析答题8abc【解析】a. a、b两球离开弹簧的过程中，a受到弹簧的弹力与b受到弹簧的弹力是相等的，而作用时间也是相等的，所以a、b球合力的冲量大小是相等的，故a正确；b. 释放弹簧过程中系统动量守恒、机械能守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mvamvb=0 代入数据得：va=6m/s 根据能量守恒，系统增加的动能等于系统减少的弹性势能ep=12mva2+12mvb2=2.4j ，故b正确；c.a球从p点运动到q的过程中利用动能定理可以求出q点的速度mg2r=12mvq212mvp2 解得：vq=4m/s 所以a球从p点运动到q点过程中所受合外力的冲量等于动量的该变量即i=mvq+mvp=0.1(4+6)=1ns ，故c正确； d、设圆轨道半径为r时,m由p到q的过程,由机械能守恒定律得:mg2r=12mvq212mvp2 m从q点飞出后做平抛运动,则:2r=12gt2 x=vqt 解得：x=11040r(3640r） 当40r=(3640r） 即r=0.45时，x有最大值，所以若逐渐增大半圆形轨道半径，仍然释放该弹簧且a球能从q点飞出，则落地的水平距离会减小，故d错误；故选abc9ac【解析】若a、b与c之间的摩擦力大小相同，在细绳被剪断后，弹簧释放的过程中，a、b所受的滑动摩擦力方向相反，则对于a、b组成的系统所受的合外力为零，动量守恒；对三个物体组成的系统，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向不受外力，合外力为零，所以a、b、c组成的系统动量也守恒，a正确；若a、b与c之间的摩擦力大小不相同，在细绳被剪断后，弹簧释放的过程中，a、b所受的滑动摩擦力方向相反，则对于a、b组成的系统所受的合外力不为零，动量不守恒；但对三个物体组成的系统，合外力为零，a、b、c组成的系统动量仍守恒，bd错误c正确【点睛】满足下列情景之一的，即满足动量守恒定律：系统不受外力或者所受外力之和为零；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒10bc【解析】a、系统所受外力的合力为零,系统的动量守恒,初状态木箱有向左的动量,小木块动量为零,故系统总动量向左,系统内部存在摩擦力,阻碍两物体间的相对滑动,最终小木块和木箱相对静止,因为系统的总动量守恒,不管中间过程如何相互作用,根据动量守恒定律知,最终两物体以相同的速度一起向左运动.故a错误;b、规定向左为正方向,由动量守恒定律得mv0=(m+m)v :则得最终系统的速度为:v=mv0m+m ,方向向左.最终小木块和木箱组成的系统损失机械能为:e=12mv0212(m+m)v2=mv023 ,所以b选项是正确的.c、木箱速度水平向左、大小为v02 时，mv0=mv1+mv2 解得：v2=v04 ，故c正确d、当木箱速度为v1=v03时,根据动量守恒定律有:mv0=mv1+mv2 解得：v2=v03 ，故d错故选bc点睛：小木块和木箱组成的系统在光滑的平面上滑动,系统所受外力的合力为零,故系统动量始终守恒,而因为系统内部存在摩擦力,阻碍物体间的相对滑动,最终两物体应该相对静止,一起向左运动.由动量守恒求出最终共同速度,再由能量守恒求机械能的损失.11(1) 12tan2glsin (2) mm+m【解析】试题分析：（1）铅球被推出后做平抛运动，应用平抛运动规律可以求出铅球的水平速度。（2）推铅球过程中，人与铅球组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出铅球落地时与人间的距离，然后求出距离之比。（1）设铅球的水平初速度为v0，铅球做平抛运动水平方向有：lcos=v0t，竖直方向有：lsin=12gt2联立解得：v0=12tan2glsin （2）在光滑的水平冰面上推出铅球过程，人与铅球组成的系统在水平方向动量守恒，以铅球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv1mv2=0在推铅球过程，由能量守恒定律得：12mv02=12mv12+12mv22铅球被推出后最平抛运动，人做匀速直线运动，铅球落地时，人与铅球间的水平距离：x2=(v1+v2)t在粗糙水平面上，铅球落地时，人与铅球间的水平距离：x1=v0t 联立解得：x1x2=mm+m【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，铅球被推出后做平抛运动，分析清楚铅球与人的运动过程是解题的前提，应用动量守恒定律、平抛运动规律可以解题。12（1）6m/s (