高中物理动量守恒定律同步练习含解析新人教版选修3

1、动量守恒定律同步练习1 .如图所示，A.B两物体质量之比为 M a : M b=3：2 ,它们原来静止在平板车C上，AB间有一根被压缩了的弹簧，AB与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑，当弹簧突然释放后（）A.A.B系统动量守恒 B.A.B.C系统动量守恒C.小车向左运动 D. 小车向右运动.小船相对于静止的湖水以速度v向东航行。某人将船上两个质量相同的沙袋，以相对于湖水相同的速率v先后从船上水平向东、向西抛出船外。那么当两个沙袋都被抛出后，小船的速度将A.仍为v B. 大于v C. 小于v D.可能反向. 一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低

2、点的小球受击后获得水平向左的速度 v= 2gr ,开始在槽内运动，则下面判断正确的是A.小球和小车总动量不守恒 ，但水平方向的动量守恒.B.小球和小车总机械能守恒C.小球沿槽上升的最大高度为rD.小球升到最高点时速度为零.如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射，所有子弹全部嵌在挡板 内没有穿出，当射击持续了一会儿后停止，则小车A.速度为零B.对原静止位置的位移不为零C.将向射击方向做匀速运动D.将向射击相反方向做匀速运动.如图所示，三辆完全相同的小车 a、b、c成一直线排列，静止在光滑的水平面上，c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从 b车跳到a车上，小孩跳离c车

3、和b车时对地速度相同，他跳到 a车上没有走动便相 对a车静止，此后 - -1 7777777777/777777777777777777777777A.a、c两车速率相等B.三辆车速率关系为 VcMVbC.a、b两车速相等D.a、c两车运动方向相同.如右图所示，在光滑水平面上质量分别为nA=2kg、m=4kg,速率分别为VA=5m/s、VB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动左空V，右A.它们碰撞前的总动量是 B.它们碰撞后的总动量是 C.它们碰撞前的总动量是 D.它们碰撞后的总动量是18kg m/s,方向水平向右18kg - m/s,方向水平向左2kg - m/s,方向水平向右2kg

4、- m/s,方向水平向左.某人站在静止于光滑水平面上的平板车上面。若人从车头走向车尾，人和车的运动情况为A.人匀加速走动，车匀加速前进，两者对地加速度大小相等。.人匀速走动，则车匀速前进，人和车对地位移大小与质量成反比。C.不管人如何走，任意时刻人和车总动量相同。D.人停止走动时，车的速度不一定为零。.半径相等的两个小球甲和乙 .在光滑的水平面上沿同一直线相向运动。若甲球质量大于乙球质量 两球动能相等.则碰撞后两球的运动状态可能是A.甲球的速度为零而乙球的速度不为零B.乙球的速度为零而甲球的速度不为零C.两球的速度均不为零D.两球的速度方向均与原方向相反.两球的动能仍相等.如右图所示，光滑水平

5、面上小球A和B向同一方向运动，设向右为正方向，已知两小球的质量和运动速度分别为 m=3 kg、m=2 kg和Va=4 m/s、Vb=2 m/s。则两将发生碰撞，碰撞后两球的速度可能是ABO- o-7TTT7777777777777A.v a =3 m/s、vb = 3.5 m/s=3.2 m/s=11 m/sB.va=3.2 m/s、C.va = 2 m/s、D.v a =5 m/s、vb = 0.5 m/s10.在光滑水平面上，质量为 m的小球A正以速度V0匀速运动。某时刻小球 A与质量为3m的小球B发生正碰。两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后A.V0/2B.v0/6C.v0

6、/2 或 vo/6B球的速度大小是D. 无法确定11.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为 40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以 3m/sm/s ,方向是12.光滑水平面上有两小球a、运动，在此过程中两球的总动量b,开始时a球静止，b球以一定速度向a运动, （填“守恒”或“不守恒”）；机械能a、b相撞后两球粘在一起 （填“守恒”或“不守恒”）。13. （18分）（1）如图所示，在匀强磁场中，与磁感应强度B成30角放置一矩形线圈，共 100匝，线圈长lab=10cm 宽l bc=8cm,线圈电阻r=1.0 Q ,与它相连的电路中，

7、电阻 R=4.0 Q , R=5.0 Q ,磁感应强度变化 如图乙所示，开关闭合后t=1.5s时R中电流的大小为 A,此时左侧边ab所受的安培力大小 No(2) 一个质量为 m=0.00ikg、带电量为q = 1x 10，c的带正电小球和一个质量也为m不带电的小球相距3L=0.2m,放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的E=1x10 N/C的水平向左的匀强电场和 B =0.5T的水平向 TOC o 1-5 h z 外的匀强磁场后，带电小球开始运动，与不带电小球相碰后粘在一起，则两球碰后的速度为m/s ,两球碰后到两球离开水平面，还要前进 m=(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小

8、于10。时，完成n次全振动时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为l ,用螺旋测微器测得摆球直径为d.测得重力加速度的表达式为g=.实验时某同学测得的 g值偏大，其原因可能是.A.实验室的海拔太高B.摆球太重C.测出n次全振动时间为t ,误作为(n + 1)次全振动时间进行计算D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为l1 (不计半径)，测得周期为 ；第二次量得悬线长为 %,测得周期为T2.根据上述数据，g表达式为 14.如图所示，质量为 m的b球用长为h的细绳悬挂于水平轨道 BC的出口 C处。质量也为 m的a球，从距 BC高为h的A处由静止释

9、放，沿光滑轨道 ABC滑下，在C处与b球正碰并与b球粘在一起。已知BC轨道距 地面有一定的高度，悬挂 b球的细绳能承受的最大拉力为 2.8mg。求：C Bab碰后的速度多大；a与b碰后细绳是否会断裂。15. (15分)如图所示，在距水平地面高h= 0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m= 0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度V0=4.0m/s开始向着木块 B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知 D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块

10、 A与桌面间的动摩擦因数2(1=0.25 ,重力加速度取 g=10m/s 。求：(1)两木块碰撞前瞬间，木块 A的速度大小；(2)木块B离开桌面时的速度大小；(3)木块A落到地面上的位置与 D点之间的距离。参考答案 1. BC【解析】试题分析：对系统A.B受力分析。受到重力和小车给的支持力和小车给的摩擦力，因为M A ：M B = 3:2 ,当弹簧被释放后，这两个摩擦力必然不相等，故系统合外力必定不为0,则A.B系统动量不守恒；故 A错误。当以A.B.C系统为研究对象时，受力分析知道系统合外力必然为0,故动量守恒，B正确。当弹簧释放的时候A.B为整体来看 A.B系统合力方向向右，取向右的方向为

11、正方向，根据动量守恒定律，则有：PAb +PC =0= PC = -Pab；故小车必定向左运动，也可对C受力分析，C受到的合力必定向左。综合上述，C正确，D错误。考点：受力分析动量守恒定律 2. B【解析】试题分析：由于小船原来是向东航行的，具有一定的动量，当他将两个质量相等的沙袋以相同的速率向东、 西方向抛出时，系统的总动量仍不变；但由于将沙袋抛出了，故船的质量会减小，则它的速度将会增大， 故选项B正确。考点：动量守恒。 3. AB【解析】试题分析：在整个运动的过程中，因为系统在竖直方向上外力之和不为零，所以小车与小球的系统动量不守恒，但系统在水平方向上不受其他力作用，故系统在水平方向上动量

12、守恒，故选项A正确；在小球和小车运动过程中，只有重力对小球做功，故小车和球组成的系统机械能守恒，选项B正确；当车静止不动时，由于小球在底部的速度为 v= J药，根据机械能守恒可计算得出小球上升的距离为r,但是实际上小球与车具有水平方向共同的速度，故小球上升时具有的重力势能就会减小，所以小球上升的最大高度小于r,故选项CD土匀错误。 考点：机械能守恒定律，动量守恒。 4. AB 【解析】试题分析：对于车、挡板和人而言，射击前系统的总动量为0,故射击后的总动量也是 0,所以小车的速度为0,选项A正确；CD均错误；当子弹从枪口射出时，子弹有向右的速度，由动量守恒可知，枪及车有向 左的速度，故车会产生

13、向左的位移，当子弹射中档板时，系统的速度变为0,故车将不断向左运动，停止射击时，车停止运动，故小车对原静止的位移不为0,选项B正确。考点：动量守恒。 5. B【解析】试题分析：当人从 c跳到b时，设人的动量为 p,则c获得的动量大小也是 p,故c的速度为vc=；此时m小车b与人的动量大小为 p,方向向左，当人再次从小车 b上跳到a上时，由于人跳离的速度与 c相同，即 人跳离b的动量也是p,对小车b运用动量守恒定律可知，人跳离小车 b后，小车b的动量为0,即小车b处于静止状态，vb=0；当人跳到小车 a上时，人与小车 a的总量为p,故小车a的速度为va= p-,故 m m人速度最大的是c,其次是

14、a,再其次是b,选项B正确；a、c两车的运动方向是相反的，故选项D错误。考点：动量守恒。C【解析】试题分析：两个小球碰撞前的总动量为niVA+nBVB=2kgX 5m/s+4kgX ( 2m/s) =2kg - m/s,故选项 A错误，C正确；根据动量守恒定律可知，碰后的总动量也是2kg m/s,故BD均错误。考点：动量的计算，动量守恒。BC【解析】试题分析：人站在静止于光滑水平面上的平板车上面，当人从车头走向车尾时，人与车发生相互作用，这 个相互作用的力的大小是相等的，但是由于人与车的质量不相等，根据牛顿第二定律可得，人与车对地的 加速度的大小是不相等的，故选项A错误；由动量守恒可知：m人v

15、人=m车v车，故要相等时间内人和车对地位移大小与质量成反比，选项B正确；根据动量守恒可知，不管人如何走，任意时刻人和车总动量相同，故选项C正确；由于原来人与车是静止的，动量为 0,故当人停止走动时，车的速度一定为零，使得总动量 守恒，故选项D错误。考点：动量守恒，牛顿第二定律。AC【解析】试题分析：原来两球的运动方向相反，动能相等，且甲球质量大于乙球质量，因为P2=2mE,故甲球的动量大于乙球；两球相碰后的总动量应该与原来甲的运动方向一致，故甲不可能被弹回，而乙应该被弹回，甲 或者沿原来的方向运动，或者静止，故选项A正确，B错误；C正确，D错误。考点：动量与动能的关系，动量守恒。AB【解析】试

16、题分析：根据题意，两球发生碰撞时遵循动量守恒，动能不增加；即碰前的动量之和为mvA+nBVB=3kgX 4m/s+2kgX 2m/s=16kg m/s, 动能之和为rava2+ rbvb2=28J;对于 A 而言，碰后的总动量为22rava +nwB =3kgX 3m/s+2kgX 3.5m/s=16kg m/s,动量守恒，碰后的总动能为25.75J ,动能不增加，故选项A是可能的；对于B而言，碰后的总动量为 rava +nwB =3kgX 3.2m/s+2kg x 3.2m/s=16kg m/s, 动量守 恒，碰后的总动能为25.6J ,动能不增加，故选项B是可能的；对于C而言，碰后的总动量

17、为rava +mvB =3kgX (2m/s) +2kgX11m/s=16kg- m/s,动量守恒，但碰后的总动能为127J,动能增加，故 C是不可能的；对于 D而言，碰后的总动量为rava +mvB =3kgx 5m/s+2kgx 0.5m/s=16kg m/s,动量守恒，但总动能为37.75J ,动能增加，故 D是不可能的。考点：动量守恒。D【解析】试题分析：由于两个小球发生的是正碰，所以动量守恒，机械能守恒，而小球 A与B发生正碰之前，B是否 运动不清楚，故 B的初动能不确定，初动量不确定，所以碰后B球的速度大小无法确定，选项 D正确。考点：物体正碰。0.6m/s ,向左【解析】试题分析

18、：系统的动量守恒，规定向左为正方向，设船的速度为v,根据动量守恒定律可得0 =皿v甲十m乙v +mv，代入数据可得v = 0.6m/ s ,速度为正，故方向向左考点：考查了动量守恒定律的应用守恒 不守恒【解析】试题分析：两球碰撞时，内力远远大于外力，可以认为系统动量守恒，但由碰撞后粘在一起，这就属于完 全非弹性碰撞，动能有损失，故机械能不守恒。考点：动量守恒定律点评：掌握动量守恒定律和机械能守恒定律的条件即可。(1) 0.02A 0.2N (2)v2=10m/s s=1.5mCD 24二 2（L12）T； -T；4h2（L 十d） n22t2【解析】试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律，则有

19、:=0.2V;根据闭合电路欧姆定律则有，R中电流大小为：I =E=0.02A,R R1r左侧边ab所受的安培力大小 F=BlabI=0.2N(2)根据动能定理：EqL=mv代入数据得：v=20m/s；2小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律：mv=2m2, V2=10m/s。当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则：qv3B=2mg V3=40m/s根据动能定理： Eqx=12m(V32-V22), x=1.5m； 2(3)周期为一次全振动的时间，所以 T=t/n ;l4n2L (L+f 4-(L+ 2 n2根据周期公式得：T=2 7，所以 g=2- =-22 gT2 T2t2实验室的海拔太高，g偏小，A错误；摆球太重，不影响周期， B错误；测出n次全振动时间为t,误作为(n+1)次全振动时间进行计算，造成T偏小，g偏大，C正确；用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成L偏大，g偏大，D正确。故选CD设摆球的重心到线与球结点的距离为r,根据单摆周期的公式T=2兀 上得 gT2=2 兀联立两式解得