高中物理人教版5第十六章动量守恒定律 全国优质课

新人教版选修3-5《第16章动量守恒定律》单元测试卷（山东省德州市乐陵一中）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1．甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是P甲=5kg•m/s，P乙=7kg•m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg•m/s，则二球质量m甲与m乙间的关系可能是（）A．m甲=m乙 B．m乙=2m甲 C．m乙=4m甲 D．m乙=6m甲2．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹、车的下列说法中正确的是（）A．枪和子弹组成的系统动量守恒B．枪和车组成的系统动量守恒C．枪、子弹、车组成的系统动量守恒D．若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒3．在系统相互作用的过程中（）A．系统的动量守恒是指只有初、末两状态的动量才相等B．系统的动量守恒是指任意两个状态的动量相等C．系统的动量守恒是指系统中任意一个物体的动量不变D．以上说法均不正确4．下列由两物体组成的系统中，属于动量守恒的情况有（）A．子弹射穿固定在水平面上的木块B．在光滑水平面上两球发生斜碰C．车原来静止在光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾D．一斜面放在粗糙水平面上，一物块沿着光滑斜面由静止开始下滑5．M置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上车表面，则（）A．m的最终速度为B．因车表面粗糙，故系统动量不守恒C．车面越粗糙，小车M获得动量越大D．车面越粗糙，系统产生的内能越多6．车静止在光滑的平面上，a、b两人分别站在左右两端，当两人相向走动时（）A．要车不动，a、b速度必相等 B．要车向左，必有速度va＞vbC．要车向左，必有动量Pa＞Pb D．要车向左，必有动量Pa＜Pb7．如图所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后（）A．a、c两车运动速率相等B．a、b两车的运动速率相等C．三辆车的速率关系为vc＞va＞vbD．a、c两辆车的运动方向一定相反8．如图所示，光滑的平台上有一质量为20kg，长度为10m的长板，其中7m伸出平台外．为了使木板不翻倒，让一个质量为25kg的小孩站在长木板的右端B点，以下关于木板平衡的结论，正确的是（）A．如果小孩从木板的右端B向左端A走动，欲使木板不翻倒，小孩在木板上走动的距离不能超过B．如果小孩从木板的右端B向左端A走动，欲使木板不翻倒，小孩在木板上走动的距离不能超过3mC．小孩可以从木板的右端B向左端A随意走动，但小孩决不能从左端A离开长木板，否则木板就会翻倒D．小孩不但可以从木板的右端B向左端A随意走动，还可以从左端A离开木板，整个过程中，木板都不会翻倒9．把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上．枪发射出一颗子弹．对于此过程，下列说法中正确的是（）A．枪和子弹组成的系统动量守恒B．枪和车组成的系统动量守恒C．车、枪和子弹组成的系统动量守恒D．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有摩擦力，且摩擦力的冲量甚小10．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．a尚未离开墙壁前，a和b系统的机械能守恒B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒C．a离开墙后，a、b系统机械能守恒D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒11．如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是（）A．当小球到达最低点时，木块有最大速率B．当小球的速率最大时，木块有最大速率C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零12．如图所示，A、B两小车间夹一压缩了的轻质弹簧，且置于光滑水平面上，用手抓住小车使其静止，下列叙述正确的是（）A．两手先后放开A、B时，两车的总动量大于将A、B同时放开时的总动量B．先放开左边的A车，后放开右边的B车，总动量向右C．先放开右边的B车，后放开左边的A车，总动量向右D．两手同时放开A、B车，总动量为零13．如图所示，用细线挂一质量为M的木块，有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v（设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计），木块的速度大小为（）A． B． C． D．14．将物体P从置于光滑水平面上的斜面体Q的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑，如图所示．在下滑过程中，P的速度越来越小，最后相对斜面静止，那么由P和Q组成的系统（）A．动量守恒B．水平方向动量守恒C．最后P和Q以一定的速度共同向左运动D．最后P和Q以一定的速度共同向右运动15．质量为M的砂车，沿光滑水平面以速度v0做匀速直线运动，此时从砂车上方落入一个质量为m的大铁球，如图所示，则铁球落入砂车后，砂车将（）A．立即停止运动 B．仍匀速运动，速度仍为v0C．仍匀速运动，速度小于v0 D．做变速运动，速度不能确定二、填空题（本题共3小题，共14分）16．质量为m的子弹以水平初速v0打入固定在光滑水平面上质量为M的砂箱之中，子弹射入砂箱的深度为d．若砂箱可以自由滑动，则子弹陷入砂箱的深度为．17．如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的长方形木板A，木板上表面光滑．当木板获得初速υ0后正好能匀速下滑．在木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板表面上．当木块B在木板上动量为mv0时，木板A的动量为；当木块B在木板上动量为mv0时，木板A的动量为；当木块B在木板上动量为2mv0时，木板A的动量为．18．质量为M的气球吊一质量为m的物体以速度v匀速上升，上升到某一高度时悬绳突然断裂，物体落地时速度为v′，若不计空气阻力，则物体落地时气球速度为．三、计算题（本题共4小题，共41分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分）19．甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞，已知甲运动员的质量为60kg，乙运动员的质量为70kg，相撞前两运动员速度大小均为5m/s，求：（1）若撞后两运动员抱在了一起，则他们的速度为多大？方向如何？（2）若冲撞后甲被撞回，速度大小为2m/s，则乙的速度多大？方向如何？20．如图所示，一辆质量mA=3kg的小车静止在光滑的水平面上，小车上有一质量mB=1kg的光滑小球，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep=6J，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，小球到小车右壁的距离L=．求：（1）小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度；（2）整个过程中，小车移动的距离（只要写出结果）21．在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间的距离大于L（L比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L时，两球之间存在相互作用的恒定斥力F．设A球从远离B球处以速度v0沿球连心线向原来静止的B球运动，如图所示．欲使两球不发生接触，v0必须满足什么条件？22．弹簧的自然长度为L0，受力作用时的实际长度为L，形变量为x，x=|L﹣L0|．有一弹簧振子如图所示，放在光滑的水平面上，弹簧处于自然长度时M静止在O位置，一质量为m=20g的子弹，以一定的初速度v0射入质量为M=的物块中，并留在其中一起压缩弹簧，且射入过程时间很短．振子在振动的整个过程中，弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示．（g取10m/s2）则（1）根据图线可以看出，M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动？（2）子弹的初速度v0为多大？（3）当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时，速度v1多大？（4）现若水平面粗糙，上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时，振子的速度变为3m/s，则M从开始运动到运动到A点的过程中，地面的摩擦力对M做了多少功？

新人教版选修3-5《第16章动量守恒定律》单元测试卷（山东省德州市乐陵一中）参考答案与试题解析一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1．甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是P甲=5kg•m/s，P乙=7kg•m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg•m/s，则二球质量m甲与m乙间的关系可能是（）A．m甲=m乙 B．m乙=2m甲 C．m乙=4m甲 D．m乙=6m甲【考点】动量守恒定律．【分析】碰撞过程遵守动量，总动能不增加，根据这两个规律，得到A、B两球的质量关系．【解答】解：根据动量守恒定律得P1+P2=P1′+P2′解得P1′=2kg．m/s碰撞过程系统的总动能不增加，则有解得碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有．解得．故C正确，A、B、D错误．故选：C．2．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹、车的下列说法中正确的是（）A．枪和子弹组成的系统动量守恒B．枪和车组成的系统动量守恒C．枪、子弹、车组成的系统动量守恒D．若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒【考点】动量守恒定律．【分析】当系统不受外力或所受的外力之和为零，系统动量守恒．【解答】解：A、枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；B、枪和小车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；C、小车、枪和子弹组成的系统，在整个过程中所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确，D错误；故选：C．3．在系统相互作用的过程中（）A．系统的动量守恒是指只有初、末两状态的动量才相等B．系统的动量守恒是指任意两个状态的动量相等C．系统的动量守恒是指系统中任意一个物体的动量不变D．以上说法均不正确【考点】动量守恒定律．【分析】系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，根据动量守恒定律分析答题．【解答】解：AB、当系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，而系统的动量守恒是指系统的总动量保持不变，任意两个状态的动量都相等，故A错误，B正确．CD、系统的动量守恒是指系统中所有物体的总动量不变，故CD错误．故选：B4．下列由两物体组成的系统中，属于动量守恒的情况有（）A．子弹射穿固定在水平面上的木块B．在光滑水平面上两球发生斜碰C．车原来静止在光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾D．一斜面放在粗糙水平面上，一物块沿着光滑斜面由静止开始下滑【考点】动量守恒定律．【分析】系统所受合外力为零，系统动量守恒，根据动量守恒条件分析答题．【解答】解：A、子弹射穿固定在水平面上的木块过程系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；B、在光滑水平面上两球发生斜碰，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B正确；C、车原来静止在光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾过程中系统所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确；D、一斜面放在粗糙水平面上，一物块沿着光滑斜面由静止开始下滑，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故D错误；故选：BC．5．M置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上车表面，则（）A．m的最终速度为B．因车表面粗糙，故系统动量不守恒C．车面越粗糙，小车M获得动量越大D．车面越粗糙，系统产生的内能越多【考点】动量守恒定律；能量守恒定律．【分析】以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，根据动量守恒列方程即可解答．相对运动过程中系统机械能减小，转化为摩擦产生的内能．【解答】解：A、以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m速度减小，M速度增大，m速度减小到最小时，M速度达最大，最后m、M以共同速度运动．mv=（m+M）v′v′=相对运动过程中系统机械能减小，转化为摩擦产生的内能，根据能量守恒得：E损=mv2﹣（m+M）v′2故A正确，D错误．B、车表面粗糙，小车与木块间的力属于内力，不是判断系统动量是否守恒的条件．故B错误．C、根据A选项分析，小车M获得动量Mv′与车面粗糙程度无关，故C错误．故选A．6．车静止在光滑的平面上，a、b两人分别站在左右两端，当两人相向走动时（）A．要车不动，a、b速度必相等 B．要车向左，必有速度va＞vbC．要车向左，必有动量Pa＞Pb D．要车向左，必有动量Pa＜Pb【考点】动量守恒定律．【分析】因车静止在光滑的平面上，所以整个系统动量守恒，由动量守恒定律可得知各选项的正误．【解答】解：车静止在光滑的平面上，a、b两人分别站在左右两端，当两人相向走动时，车、a、b两人组成的系统动量守恒．A、车不动，说明a、b两人的动量大小相等，方向相反，由P=mv和质量未知，所以a、b速度不一定相等．A错误B、要车向左，说明ab两人的总动量向右，即Pa＞Pb，由P=mv和质量未知，所以不能确定速度的大小关系，B错误．C、D、由对B的分析可知，要车向左，必有动量Pa＞Pb，所以C正确，D错误．故选C．7．如图所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后（）A．a、c两车运动速率相等B．a、b两车的运动速率相等C．三辆车的速率关系为vc＞va＞vbD．a、c两辆车的运动方向一定相反【考点】动量守恒定律．【分析】题中人与a、b、c组成的系统水平方向不受外力，系统的水平方向动量守恒，分三个过程，分别由动量守恒定律分析人与三车速率关系．【解答】解：若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律人跳离c车的过程，有0=﹣M车vc+m人v，人跳上和跳离b过程，有m人v=﹣M车vb+m人v，人跳上a车过程，有m人v=（M车+m人）•va，所以：vc=，vb=0，va=．即：vc＞va＞vb，并且vc与va方向相反．故AB错误，CD正确．故选：CD8．如图所示，光滑的平台上有一质量为20kg，长度为10m的长板，其中7m伸出平台外．为了使木板不翻倒，让一个质量为25kg的小孩站在长木板的右端B点，以下关于木板平衡的结论，正确的是（）A．如果小孩从木板的右端B向左端A走动，欲使木板不翻倒，小孩在木板上走动的距离不能超过B．如果小孩从木板的右端B向左端A走动，欲使木板不翻倒，小孩在木板上走动的距离不能超过3mC．小孩可以从木板的右端B向左端A随意走动，但小孩决不能从左端A离开长木板，否则木板就会翻倒D．小孩不但可以从木板的右端B向左端A随意走动，还可以从左端A离开木板，整个过程中，木板都不会翻倒【考点】动量守恒定律．【分析】由题意，平台光滑，小孩和木板组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律分析人与板的位移关系，判断木板重心的位置，确定能否翻倒．【解答】解：平台光滑，说明小孩和木板组成的系统动量守恒．小孩从木板右端B向左端A走动时，木板将沿平台向右移动，二者相对于平台的动量的大小相等，即m人v人=m木v木．设经过时间t小孩走到A端，则：m人t=m木t，即m人s人=m木s木，又s人+s木=10m，联立二式解得，s木=m，此时，木板的重心已向右移到了平台上．此时以桌边为支点，木板重力的力矩大小为M板=m木g（s木﹣2）=200×（﹣2）N•m=N•m小孩的重力力矩大小为M人=m人g（7﹣s木）=250×（7﹣）N•m=N•m由于M板＞M人，故即使小孩从左端A离开木板，木板也不会翻倒，故ABC错误，D正确．故选：D9．把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上．枪发射出一颗子弹．对于此过程，下列说法中正确的是（）A．枪和子弹组成的系统动量守恒B．枪和车组成的系统动量守恒C．车、枪和子弹组成的系统动量守恒D．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有摩擦力，且摩擦力的冲量甚小【考点】动量守恒定律．【分析】当系统不受外力或所受的外力之和为零，系统动量守恒．【解答】解：A、枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；B、枪和小车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；C、小车、枪和子弹组成的系统，在整个过程中所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确，D错误；故选：C．10．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．a尚未离开墙壁前，a和b系统的机械能守恒B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒C．a离开墙后，a、b系统机械能守恒D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】机械能守恒的条件是：重力或者弹力以外的力不做功；系统动量守恒的条件是：系统所受的合外力为0．【解答】解：A、以a、b及弹簧组成的系统为研究对象，在a离开墙壁前后，除了系统内弹力做功外，无其他力做功，系统机械能守恒，故AC正确；B、撤去外力后，b向右运动，在a尚未离开墙壁前，系统所受合外力不为零，因此该过程系统动量不守恒，当a离开墙壁，系统水平方向不受外力，系统动量守恒，故B正确，D错误；故选：ABC．11．如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是（）A．当小球到达最低点时，木块有最大速率B．当小球的速率最大时，木块有最大速率C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】小球与木块组成的系统，在水平方向上动量守恒，根据动量守恒解答小球上升到最高点时木块的速率，以及小球第一次到达最低点时，木块的速度．由机械守恒守恒条件求解小球和木块构成的系统机械能是否守恒．【解答】解：A、小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，当小球到达最低点时，小球有最大速率，即有最大动量，水平方向上系统动量为零，所以小球到达最低点时，木块有最大动量，即木块有最大速率，故AB正确；C、小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，知末状态系统在水平方向上动量为零，所以小球上升到最高点时，小球速率为零，木块的速率也为零．故C错误，D正确；故选：ABD．12．如图所示，A、B两小车间夹一压缩了的轻质弹簧，且置于光滑水平面上，用手抓住小车使其静止，下列叙述正确的是（）A．两手先后放开A、B时，两车的总动量大于将A、B同时放开时的总动量B．先放开左边的A车，后放开右边的B车，总动量向右C．先放开右边的B车，后放开左边的A车，总动量向右D．两手同时放开A、B车，总动量为零【考点】动量守恒定律．【分析】动量守恒的条件是：系统所受的合外力为零．若先放开右边的B车，后放开左边的A车，放开A车时，B车已经有向右的速度，系统的初动量不为零，两车的总动量向右．先放开左边的A车，后放开右边的B车，总动量向左．在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力（内力），故动量守恒．【解答】解：A、根据动量守恒定律的适用条件：系统所受的合外力为零，则知两手同时放开，则两车水平方向不受外力作用，总动量为零；否则，两车总动量不守恒．所以两手先后放开A、B时，两车的总动量大于将A、B同时放开时的总动量，故A正确．B、先放开左边的A车，后放开右边的B车，则右手对小车有向左的冲量作用，从到而两车的总动量向左；故B错误．C、若先放开右手，则左手对小车有向右的冲量作用，从到而两车的总动量向右，故C正确．D、两手同时放开A、B车，系统的合外力为零，总动量守恒，保持为零，故D正确．故选：ACD13．如图所示，用细线挂一质量为M的木块，有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v（设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计），木块的速度大小为（）A． B． C． D．【考点】动量守恒定律．【分析】由于子弹穿过木块的时间不计，外力的冲量近似为零，子弹和木块组成的系统动量近似守恒，由动量守恒定律求解木块的速度大小．【解答】解：子弹射穿木块过程系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，解得：v′=，故B正确；故选：B．14．将物体P从置于光滑水平面上的斜面体Q的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑，如图所示．在下滑过程中，P的速度越来越小，最后相对斜面静止，那么由P和Q组成的系统（）A．动量守恒B．水平方向动量守恒C．最后P和Q以一定的速度共同向左运动D．最后P和Q以一定的速度共同向右运动【考点】动量守恒定律．【分析】当系统所受合力为零时，系统动量不守恒，由于系统在水平方向的合外力为零，所以水平方向动量守恒，根据动量守恒定律即可求解．【解答】解：P沿斜面向下做减速运动，具有竖直向上的分加速度，由牛顿第二定律知，系统竖直方向合外力不为零，系统动量不守恒，由于系统在水平方向的合外力为零，所以水平方向动量守恒，由于P开始有一初速度，系统在水平方向有一向左的初动量，最后PQ相对静止，又以一定的速度共同向左运动，故BC正确，AD错误．故选：BC15．质量为M的砂车，沿光滑水平面以速度v0做匀速直线运动，此时从砂车上方落入一个质量为m的大铁球，如图所示，则铁球落入砂车后，砂车将（）A．立即停止运动 B．仍匀速运动，速度仍为v0C．仍匀速运动，速度小于v0 D．做变速运动，速度不能确定【考点】动量守恒定律．【分析】小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律求解即可．【解答】解：小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，设小车初速度方向为正，根据动量守恒：Mv0=（m+M）v得：v=．即小车仍匀速运动，速度小于v0．故C正确，ABD错误．故选：C二、填空题（本题共3小题，共14分）16．质量为m的子弹以水平初速v0打入固定在光滑水平面上质量为M的砂箱之中，子弹射入砂箱的深度为d．若砂箱可以自由滑动，则子弹陷入砂箱的深度为．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】对子弹根据动能定理列方程求出阻力的大小，然后对砂箱可以自由滑动时应用动量守恒和动能定理联立求解．【解答】解：对子弹，根据动能定理：﹣fd=﹣mv02若砂箱可以自由滑动，根据动量守恒，设子弹初速度方向为正：mv0=（m+M）v对系统，根据动能定理：fs=mv02﹣（M+m）v2解得：s=d故答案为：17．如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的长方形木板A，木板上表面光滑．当木板获得初速υ0后正好能匀速下滑．在木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板表面上．当木块B在木板上动量为mv0时，木板A的动量为mυ0；当木块B在木板上动量为mv0时，木板A的动量为mυ0；当木块B在木板上动量为2mv0时，木板A的动量为0．【考点】动量守恒定律．【分析】对A、B进行受力分析，先判断出二者沿斜面方向的动量守恒，再结合动量守恒定律即可求解；【解答】解：A匀速运动，则：f=μmgcosθ=mgsinθ①放上B物体后，f′=2mgμcosθ=2mgsinθ②所以以物块AB为研究对象，其合外力为零符合动量守恒，满足：mv0=mv1+mv2，③由③可知，滑块B的动量为mv0时，木板A的动量为mv0，由③可知，当木块B在木板上动量为mv0时，木板A的动量为mv0；当木块B在木板上动量为mv0时，木板A的动量为0；即当B的速度为v0时，A的速度减为0，以后B继续向下加速，而木板A静止！故答案为：mυ0；mυ0；018．质量为M的气球吊一质量为m的物体以速度v匀速上升，上升到某一高度时悬绳突然断裂，物体落地时速度为v′，若不计空气阻力，则物体落地时气球速度为．【考点】动量守恒定律．【分析】气球和物体组成的系统所受合力为零，设向上为正方向，根据动量守恒定律列方程求解．【解答】解：对气球和物体组成的系统，设向上为正方向，根据动量守恒：（M+m）v=﹣mv'+Mvx解得：vx=故答案为：三、计算题（本题共4小题，共41分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分）19．甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞，已知甲运动员的质量为60kg，乙运动员的质量为70kg，相撞前两运动员速度大小均为5m/s，求：（1）若撞后两运动员抱在了一起，则他们的速度为多大？方向如何？（2）若冲撞后甲被撞回，速度大小为2m/s，则乙的速度多大？方向如何？【考点】动量守恒定律．【分析】（1）若运动员抱在了一起，则他们的速度相等，取碰前甲的速度方向为正方向，对系统运用动量守恒定律，即可求出；（2）由动量守恒定律即可求出冲撞后乙的速度大小和方向．【解答】解：（1）取甲碰前的速度方向为正方向，对系统运用动量守恒定律有：m甲v甲﹣m乙v乙=（m甲+m乙）v解得：代入数据得：v=﹣s运动方向与乙原来的运动方向相同（或与甲原来的运动方向相反）（2）由动量守恒定律得：m甲v甲﹣m乙v乙=﹣m甲v甲′+m乙v乙′代入数据解得：v乙′=1m/s方向与乙撞前（或甲撞后）的运动方向相反（或与甲撞前的运动方向相同）答：（1）若撞后两运动员抱在了一起，则他们的速度为﹣s；方向与乙运动的方向相同；（2）若冲撞后甲被撞回，速度大小为2m/s，则乙的速度是1m/s，方向与乙开始的方向相反．20．如图所示，一辆质量mA=3kg的小车静止在光滑的水平面上，小车上有一质量mB=1kg的光滑小球，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep=6J，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，小球到小车右壁的距离L=．求：（1）小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度；（2）整个过程中，小车移动的距离（只要写出结果）【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）根据动量守恒定律和能量守恒定律求出小球脱离弹射装置时小球和小车各自的速度大小．（2）根据动量守恒定律，结合小球和小车的位移之和等于L，求出在整个过程中，小车移动的距离．【解答】解：（1）A、B组成的系统动量守恒，在解除锁定到A、B分开过程中，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mBvB﹣mAvA=0，由能量守恒定律得：mAvA2+mBvB2=EP，联立并代入数据解得：vA=1m/s，vB=3m/s；（2）物体的速度v=，由动量守恒定律得：mA﹣mB=0，物体的位移关系：xA+xB=L，联立并代入数据解得：xA=；答：（1）小球脱离弹簧时小球和小车的速度分别为3m/s、1m/s；（2）整个过程中，小车移动的距离为．21．在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间的距离大于L（L比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L时，两球之间存在相互作用的恒定斥力F．设A球从远离B球处以速度v0沿球连心线向原来静止的B球运动，如图所示．欲使两球不发生接触，v0必须满足什么条件？【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】A球向B球接近至A、B间的距离小于L之后，A球的速度逐步减小，B球从静止开始加速运动，两球间的距离逐步减小．当A、B两球的速度相等时，两球间的距离最小．若此距离大于2r，则两球就不会接触．结合牛顿第二定律和运动学公式求出v