2019高中物理第十六章动量守恒定律课时作业(三)(含解析)新人教选修35

2019高中物理第十六章动量守恒定律课时作业(三)(含分析)新人教版选修352019高中物理第十六章动量守恒定律课时作业(三)(含分析)新人教版选修3525/25膄PAGE25袅螈袁袀羈莂薅膅莃莇蚀螀肈蚃羆蒃肄羆荿蚀膈薀莆羅蒂薅蒁薀膈袁蒃芃芄蒈膀蒁芈肂袄螅蚂肇罿莁莈芃莅肃莄蚆羂莁蒇芀螆蚅袂芅螁羇薇蒂膇袃薄袅薀袇蚇螃芄蒆肂蚈艿螇螇蚀蚅螄螃芇莂螇螇羁肅芆膁袆肀蚇袇膂蒆薄袃蒅衿薇羇莃袇袂莁莈袂蒈肆莀羄莄肃羇蚁莈膆薁莅蚂螅薆蒀芈芆袃螆芄芃膆腿膈莆螀膇蒃羅螅节膈莆羁莄肅蒂薈肁肈蒆节螄莃膄膇蝿羈袀蒃膅袅薂螆袂衿羀蒀薆膃芄莅薁蝿羀蚁羇蚅螂羄莀虿聿袂肄羃蒄袇腿蕿腿袀蒅薅羂蒇膂蕿艿肁袆袄蚄肆羁葿荿莂芇莆肁蚅蚀荿葿肂蒃膃袃肇蒈螈蕿聿袄蒁芁蚆蒁虿蕿芀芅羃2019高中物理第十六章动量守恒定律课时作业(三)(含分析)新人教版选修35课时作业(三)

[全员参加·基础练]

1．以下四幅图所反响的物理过程中，系统动量守恒的是()

【剖析】A中子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，

系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向向来受墙的作用力，系统动量

不守恒；C中木球与铁球组成的系统所受合力不为零，系统动量不守恒；D中木块下滑过程

中，斜面向来受挡板作用力，系统动量不守恒，选项A正确．

【答案】A1图16-3-8

2．(2014·浙江高考)如图16-3-8所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿圆滑水平川

面向前运动，正前面有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹

簧接触后()

A．甲木块的动量守恒

B．乙木块的动量守恒

C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒

D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒

【剖析】依照动量守恒定律的条件，以甲、乙为一系统，系统的动量守恒，A、B错

误，C正确；甲、乙的一部分动能转变成弹簧的弹性势能，甲、乙系统的动能不守恒，D错

误．

【答案】C

图16-3-9

3．如图16-3-9所示，圆滑圆槽的质量为M，静止在圆滑的水平面上，其内表面有一小

球被细线吊着恰位于槽的边缘处，若是将线烧断，则小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速

度是()

2

A．0B．向左

C．向右D．无法确定

【剖析】小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上的动量守

恒(px＝0)．细线被烧断刹时，系统在水平方向的总动量为零．又知小球到达最高点时，

球与槽水平方向上有共同速度，设为v′，由动量守恒定律有：0＝(M＋m)v′，因此v′＝

0.【答案】A4．一个质量为2kg的装砂小车，沿圆滑水平轨道运动，速度为3m/s，一个质量为1kg的球从0.2m高处自由落下，恰落入小车的砂中，此后小车的速度为()A．3m/sB．2m/sD．0【剖析】小车、砂、球三者组成的系统在水平方向上动量守恒，故Mv＝(M＋m)v′，解得：v′＝M2v＝×3m/s＝2m/s，B正确．M＋m2＋1【答案】B图16-3-10

5．(多项选择)依照UIC(国际铁道缔盟)的定义，高速铁路是指营运速率达200km/h以上的

铁路和动车组系统．据广州铁路局警方测算：当友善号动车组列车以350km/h的速度在平

直铁轨上匀速行驶时，碰到的阻力约为106N，若是撞击一块质量为0.5kg的阻挡物，会产

生大体5000N的冲击力，撞击时间约为0.01s，刹时可能造成列车颠覆，结果不行思议．在

撞击过程中，以下说法正确的选项是()

A．列车碰到合外力的冲量约为50N·s

B．列车碰到合外力的冲量约为104N·s

C．阻挡物碰到合外力的冲量约为175N·s

D．列车和阻挡物组成的系统动量近似守恒

【剖析】列车对阻挡物的冲击力的冲量为5000N·0.01s＝50N·s，因冲击力远大

于阻挡物的重力，故阻挡物所受合外力的冲量大小近似为50N·s，因列车匀速行驶，列车

与阻挡物碰撞过程中，两者组成的系统动量近似守恒，A、D均正确．

【答案】AD

6．(2014·福州一中月考)两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在圆滑的水平冰面上．现

3

在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．若是屡次进行几次后，甲和

乙最后的速率关系是()

A．若甲最先抛球，则必然是v甲＞v乙

B．若乙最后接球，则必然是v甲＞v乙

C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲＞v乙

D．无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙

【剖析】依照动量守恒定律，由于初动量为零，最后系统的总动量也为零，因此两个

人的动量等大反向，因此谁最后接球，谁的质量大，则他的速度就小，选项B正确．

【答案】B

图16-3-117．如图16-3-11所示，在圆滑水平面上，有一质量为M＝3kg的薄板和质量为m＝1kg的物块，都以v＝4m/s的初速度向相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是()A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都可能【剖析】物块与薄板相对运动过程中，在竖直方向受重力和支持力作用，恰巧矢量和为零，因此物块与薄板组成的系统动量守恒，且在相对运动的过程中任一时辰系统的总动量都不变．薄板足够长，则最后物块和薄板达到共同速度v′，由动量守恒定律得(取薄板运动方向为正方向)：Mv－mv＝(M＋m)v′，Mv－mv（3－1）×4m/s＝2m/s.则v′＝＝3＋1M＋m共同运动速度的方向与薄板初速度的方向相同．在物块和薄板相互作用过程中，薄板素来做匀减速运动，而物块先沿负方向减速到速度为零，再沿正方向加速到v1m/s时，设物块的速度为v2，由动量守恒定律得Mv－mv＝Mv1＋mv2，

M－m）v－Mv1v＝＝2m1即此时物块的速度方向沿正方向，故物块正做加速运动，A选项正确．【答案】A

48．(2014·上海高考)动能相等的两物体A、B在圆滑水平面上沿同素来线相向而行，它们的速度大小之比vA∶vB＝2∶1，则动量大小之比pA∶pB＝____；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比p∶pA＝____．【剖析】物体A、B的动能相等，速度大小之比为v∶v＝2∶1，则质量之比为m∶ABAv0mB＝1∶4，设A的速度为v0、质量为m，则B的速度为－2、质量为4m，故A的动量为mv0，v00ABB的动量为4m×(－2)＝－2mv，因此A、B的动量大小之比p∶p＝1∶2.碰撞前后，A、B组成的系统动量守恒，则两者的总动量mv0＋(－2mv0)＝－mv0，因此两者的总动量与A原来的动量大小之比p∶p＝1∶1.A【答案】1∶21∶1[超越自我·提升练]9．(2014·重庆高考)一弹丸在翱翔到距离地面5m高时仅有水平速度v＝2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1，不计质量损失，取重力加速度g＝10m/s2，则以下列图中两块弹片翱翔的轨迹可能正确的选项是()【剖析】弹丸爆炸刹时爆炸力远大于外力，故爆炸刹时动量守恒．因两弹片均水平飞

5出，翱翔时间t＝2h＝1s，取向右为正，由水平速度xm/s，gv＝t知，选项A中，v甲v乙；选项B中，v甲＝2.5m/s，v乙＝0.5m/s；选项C中，v甲＝1m/s，v乙＝2m/s；选项D中，v甲＝－1m/s，v乙＝2m/s.因爆炸刹时动量守恒，故mv＝m甲v甲＋m乙v31乙，其中m甲＝4m，m乙＝4m，v＝2m/s，代入数值计算知选项B正确．【答案】B10．如图16-3-12所示，一玩具小车携带若干质量为m的弹丸，车和弹丸的总质量为M20Mm＝1，在半径为R的水平圆滑轨道上以速度v0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运v0＝1动方向相对地面以恒定速度vv5发射一颗弹丸，则小车发射第几颗弹丸时静止()图16-3-12

A．4B．5C．8D．10

【剖析】由题意知，小车每转一周，质量就减少m，设发射第一颗弹丸后小车的速度

为v1(依次类推)，由沿切线方向动量守恒，可得：发射一颗弹丸时

Mv0＝(M－m)v1＋mv

发射两颗弹丸时(M－m)v1＝(M－2m)v2＋mv

解得v1＝Mv0－mvMv0－2mv，v2＝M－mM－2m，将已知条件M＝递推可知，发射n颗弹丸时的速度vn＝Mv－nmv，令vn＝0可得n＝Mv00M－nmmvm20v01Mv01和v＝5代入上式可得n＝mv＝4，故正确选项为A.【答案】A11．将两条完好相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面圆滑，开始时甲车速度大小为3m/s，乙车速度大小为2m/s，方向相反并在同素来线上，如图16-3-13所示．

6图16-3-13

当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向怎样？

由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向怎样？

【剖析】两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，两车之间的磁力是系

统内力，系统动量守恒．设向右为正方向．

(1)据动量守恒知：mv甲－mv乙＝mv甲′，代入数据解得

v甲′＝v甲－v乙＝(3－2)m/s＝1m/s，方向向右．

两车相距近来时，两车速度相同，设为v′，由动量守恒知：mv甲－mv乙＝mv′＋mv′.

mv甲－mv乙v甲－v乙3－2解得v′＝2m＝2＝2m/s＝0.5m/s，方向向右．【答案】(1)1m/s，方向向右(2)0.5m/s，方向向右12．如图16-3-14所示，一质量为M的物体静止在桌面边缘，桌面离水平川面的高度为v0射入物块后，以水平速度v0g.求：射出．重力加速度为2图16-3-14

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此过程中系统损失的机械能；

此后物块落地点离桌面边缘的水