2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业x3-5-1动量定理动量守恒定律及其

1、实用文案选修 3-5 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核第 1 课时动量定理动量守恒定律及其应用基本技能练1. 在如图 1 所示的装置中，木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹 A 沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中()图 1A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能不守恒C动量守恒，机械能不守恒D动量不守恒，机械能守恒解析子弹射入木块是瞬间完成的，这个过程相当于子弹与木块发生一次完全非弹性碰撞， 动量守恒，机械能不守恒， 一部分动能转化为内能。 之后木块 ( 连同子弹 ) 压

2、缩弹簧，将其动能转化为弹性势能，这个过程机械能守恒，但由于左侧挡板的支持力的冲量作用，使系统的动量不断减少，动量不守恒。所以整个过程中，动量和机械能均不守恒。答案B2. ( 多选 ) 如图 2 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 上滑离之前， A、B 在 C 上向相反方向滑动过程中标准文档实用文案()图 2A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

3、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 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，但 A、B、C组成的系统动量守恒D以上说法均不对解析 当 A、B 两物体组成一个系统时，弹簧的弹力为内力，而 A、B 与 C之间的摩擦力为外力。当 A、B 与 C 之间的摩擦力等大、反向时， A、 B 组成的系统所受外力之和为零，动量守恒；当 A、 B 与 C之间的摩擦力大小不相等时， A、 B 组成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒。而对于 A、B、C 组成的系统，由于弹簧的弹力， A、B 与 C 之间的摩擦力均为内力，故不论A、 B

4、 与 C 之间的摩擦力的大小是否相等，A、B、C 组成的系统所受外力之和圴为零，故系统的动量守恒。答案AC3 ( 多选 ) 质量都为 m的小球 a、b、c 以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后， a 球被反向弹回， b 球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，c 球碰后静止，则下列说法正确的是()A m一定小于 MB m可能等于 MC b 球与质量为 M的球组成的系统损失的动能最大D c 球与质量为 M的球组成的系统损失的动能最大解析由 a 球被反向弹回，可以确定三小球的质量m一定小于 M；当两小球发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大，b 球与被碰球粘合在一起，发生的是完标准文档实用

5、文案全非弹性碰撞。答案AC4 ( 多选 ) 一只小球沿光滑水平面运动，垂直于墙面撞到竖直墙上。小球撞墙前后的动量变化量为p，动能变化量为E。关于p 和E 下列说法正确的是()A若p 最大，则E 也最大B若p 最大，则E 一定最小C若p 最小，则E 也最小D若p 最小，则E 一定最大解析当小球原速率返回时，p 最大，而E ，选项B正确，A错误；当0小球撞到墙后速度减为零时，p 最小，而E 最大，选项 D正确， C 错误。答案BD5物体的动量变化量的大小为5 kg · m/s，这说明()A物体的动量在减小B物体的动量在增大C物体的动量大小也可能不变D物体的动量大小一定变化解析动量是矢量，

6、动量变化了5 kg · m/s，物体动量的大小可以增大，也可以减小，还可能不变。若物体以大小为5 kg ·m/s 的动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变， 当末动量方向与初动量方向间的夹角为 60°时，物体的动量变化量的大小为 5 kg ·m/s。答案C6. ( 多选 ) 光滑水平地面上， A、B 两物体质量都为 m， A 以速度 v 向右运动， B 原来静止，左端有一轻弹簧，如图 3 所示，当 A 撞上弹簧，弹簧被压缩最短时()图 3A A、 B 系统总动量仍然为mv标准文档实用文案B A 的动量变为零C B 的动量达到最大值D A、 B 的速

7、度相等解析 系统水平方向动量守恒， A 正确；弹簧被压缩到最短时 A、B 两物体具有相同的速度， D 正确、 B 错误；但此时 B 的速度并不是最大的，因为弹簧还会弹开，故 B 物体会进一步加速， A 物体会进一步减速， C错误。答案AD7 ( 多选 ) 两个小球 A、B 在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1 4kg，m2 2 kg ，A 的速度 v13 m/s( 设为正 ) ， B 的速度 v2 3 m/s ，则它们发生正碰后，其速度可能分别是()A均为 1 m/sB 4 m/s 和 5 m/sC 2 m/s 和 1 m/sD 1 m/s 和 5 m/s解析由动量守恒，可验证四个

8、选项都满足要求。再看动能情况：121211Ek mvmv × × × ×27 J11224 9 J2 9 J2222Ek 1m1v121m2v 222由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有EkEk，可排除选项B。选项 C 虽满足 EkEk，但 A、B 沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向vA，vB0)，这显然是不符合实际的， 因此C错误。验证选项、(0AD 均满足 EkEk，故答案为选项 A(完全非弹性碰撞 ) 和选项 D(弹性碰撞 ) 。答案 AD8质量是 60 kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。己知

9、安全带的缓冲时间是1.2 s，安全带长，取 g10 m/s2，则5 m安全带所受的平均冲力的大小为()A500 N B 600 N C 1 100 N D 100 N解析安全带长，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度vgh5 m210 m/s 。受安全带的保护经1.2 s速度减小为 0，对此过程应用动量定理，以标准文档实用文案向上为正方向，有(Fmg t mv，则 Fmvmg60×10N ×)0 ()t 1.260 10N1100N。答案 C能力提高练9 (2014 ·重庆卷， 4) 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水

10、平飞出，甲、乙的质量比为3 1，不计质量损失，取重力加速度 g10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()解析由于弹丸爆炸后甲、乙两块均水平飞出，故两块弹片都做平抛运动，由12h2×52平抛运动规律 h2gt可知 t g 10 s 1 s ，若甲水平位移为 xx32.5 m 时，则 v 甲t 2.5 m/s ，则由弹丸爆炸前后动量守恒，可得mv04mv甲14mv乙 ，代入数据解得 v 乙 0.5 m/s，方向与 v 甲 相同，水平向前，故A 错， Bx对。若乙水平位移为x 2 m 时，则 v 乙 t2 m/s ，即乙块弹片爆炸前后速度不变，由动量守恒定律知，甲块弹片

11、速度也不会变化，不合题意，故C、D均错。答案B标准文档实用文案10如图 4 所示，光滑水平面上有A、B 两个物体， A 物体的质量 mA1 kg ， B 物体的质量 mB 4 kg ，A、B 两个物体分别与一个轻弹簧拴接，B 物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，A、B 两物体均处于静止状态，现用大小为 F10 N 的水平恒力向左推A，将弹簧压缩了20 cm 时， A 的速度恰好为 0，然后撤去水平恒力，求：图 4(1) 运动过程中 A 物体的最大速度；(2) 运动过程中 B 物体的最大速度。解析 (1) 恒力做的功为： W Fx2 J弹簧具有的最大弹性势能为：Ep W2 J12

12、弹簧完全弹开达到原长时，A 速度达到最大，设为vAm，则：Ep 2mAvAm，可得 vAm2Ep mA 2 m/s 。(2) 当弹簧再次达到原长时， B 物体的速度最大，设为 vBmmAvAmmAvA mBvBm121mv212mvAm mvBm2A2A A2B解得 vBm0.8 m/s 。答案(1)2 m/s(2)0.8 m/s11一艘帆船在湖面上顺风航行，在风力的推动下做速度为v04 m/s 的匀速直线运动。若该帆船在运动状态下突然失去风力的作用，则帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过 t 8 s 才可静止。该帆船的帆面正对风的有效面积S 10 m2，帆船的总质量约为 M 936 kg 。若

13、帆船在航行过程中受到的阻力恒定不变，空气的密度为 1.3 kg/m 3，在匀速行驶状态下估算：(1) 帆船受到风的推力 F 的大小；(2) 风速的大小 v。解析(1) 风突然停止，帆船只受到阻力Ff 的作用，做匀减速直线运动，设帆标准文档实用文案船的加速度为 a，则0 v02a 0.5 m/s根据牛顿第二定律有 Ff Ma，所以 Ff 468 N则帆船匀速运动时，有FFf 0解得 F 468 N(2) 设在时间 t 内，正对着吹向帆面的空气的质量为 m，根据动量定理有 Ftm v0v) (又因为mS v v0)t ，所以(Ft Svv0)2t ，解得 v10 m/s。(答案(1)468 N(2)10 m/s12. 在光滑的冰面上放置一个截面为四分之一的圆弧，圆弧的半径足够大且为光滑自由曲面。一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上。图 5已知小孩和冰车的总质量为m1，小球的质量为 m2，曲面质量为 m3，某时刻小孩将小球以 v0 的速度向曲面推出 ( 如图 5 所示 ) 。(1) 求小球在圆弧面上能上升的最大高度；(2) 若 m140 kg ，m2 2 kg ，小孩将小球推出后还能再接到小球，试求曲面质量 m3 应满足的条件。解析 (1) 小球在曲面上运动到最大高度时两者共速， 速度为 v，小球与曲面的系统动量守恒，机械能也守恒，有 m2v0 ( m2m3) v12