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文档简介
动量守恒定律的应用同步练习1针对训练练习1
1.质量为M的小车在水平地面上以速度v0匀速向右运动。当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时,车子速度将()A.减小B.不变C.增大D.无法确定2.某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头走向船尾,设水的阻力不计,那么在这段时间内人和船的运动情况是()A.人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小与它们的质量成反比B.人匀加速走动,船则匀加速后退,且两者的速度大小一定相等C.不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反,大小与它们的质量成反比D.人走到船尾不再走动,船则停下3.如图所示,放在光滑水平桌面上的A、B木块中部夹一被压缩的弹簧,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的落地点与桌边水平距离0.5m,B的落地点距离桌边1m,那么()A.A、B离开弹簧时的速度比为1∶2B.A、B质量比为2∶1C.未离开弹簧时,A、B所受冲量比为1∶2D.未离开弹簧时,A、B加速度之比1∶24.连同炮弹在内的车停放在水平地面上。炮车和弹质量为M,炮膛中炮弹质量为m,炮车与地面同时的动摩擦因数为μ,炮筒的仰角为α。设炮弹以速度射出,那么炮车在地面上后退的距离为_________________。5.甲、乙两人在摩擦可略的冰面上以相同的速度相向滑行。甲手里拿着一只篮球,但总质量与乙相同。从某时刻起两人在行进中互相传球,当乙的速度恰好为零时,甲的速度为__________________,此时球在_______________位置。6.如图所示,在沙堆表面放置一长方形木块A,其上面再放一个质量为m=0.10kg的爆竹B,木块的质量为M=6.0kg。当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中深度h=50cm,而木块所受的平均阻力为f=80N。若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计,g取,求爆竹能上升的最大高度。
参考答案1.B砂子和小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律,在初状态,砂子落下前,砂子和车都以向前运动;在末状态,砂子落下时具有与车相同的水平速度,车的速度为v′,由得,车速不变。此题易错选C,认为总质量减小,车速增大。这种想法错在研究对象的选取,应保持初末状态研究对象是同系统,质量不变。2.A、C、D人和船组成的系统动量守恒,总动量为0,∴不管人如何走动,在任意时刻两者的动量大小相等,方向相反。若人停止运动而船也停止运动,∴选A、C、D。B项错在两者速度大小一定相等,人和船的质量不一定相等。3.A、B、DA、B组成的系统在水平不受外力,动量守恒,从两物落地点到桌边的距离,∵两物体落地时间相等,∴与x成正比,∴,即A、B离开弹簧的速度比。由,可知,未离开弹簧时,A、B受到的弹力相同,作用时间相同,冲量I=F·t也相同,∴C错。未离开弹簧时,F相同,m不同,加速度,与质量成反比,∴。4.提示:在发炮瞬间,炮车与炮弹组成的系统在水平方向上动量守恒,∴发炮后,炮车受地面阻力作用而做匀减速运动,利用运动学公式,,其中,,∴5.0甲提示:甲、乙和篮球组成的系统动量守恒,根据题设条件,可知甲与篮球的初动量与乙的初动量大小相等,方向相反,∴总动量为零。由动量守恒定律得,系统末动量也为零。因乙速度恰好为零,∴甲和球一起速度为零。6.解:爆竹爆炸瞬间,木块获得的瞬时速度v可由牛顿第二定律和运动学公式求得,,爆竹爆炸过程中,爆竹木块系统动量守恒练习21.质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动,球1的动量为7kg·m/s,球2的动量为5kg·m/s,当球1追上球2时发生碰撞,则碰撞后两球动量变化的可能值是A.Δp1=-1kg·m/s,Δp2=1kg·m/sB.Δp1=-1kg·m/s,Δp2=4kg·m/sC.Δp1=-9kg·m/s,Δp2=9kg·m/sD.Δp1=-12kg·m/s,Δp2=10kg·m/s2.小车AB静置于光滑的水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥,AB车质量为M,长为L,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连结于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB与C都处于静止状态,如图所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C离开弹簧向B端冲去,并跟B端橡皮泥粘在一起,以下说法中正确的是A.如果AB车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒B.整个系统任何时刻动量都守恒C.当木块对地运动速度为v时,小车对地运动速度为vD.AB车向左运动最大位移小于L3.如图所示,质量分别为m和M的铁块a和b用细线相连,在恒定的力作用下在水平桌面上以速度v匀速运动.现剪断两铁块间的连线,同时保持拉力不变,当铁块a停下的瞬间铁块b的速度大小为_______.4.质量为M的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小球用细绳吊在小车上O点,将小球拉至水平位置A点静止开始释放(如图所示),求小球落至最低点时速度多大?(相对地的速度)5.如图所示,在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知mA=0.5kg,mB=0.3kg,有一质量为mC=0.1kg的小物块C以20m/s的水平速度滑上A表面,由于C和A、B间有摩擦,C滑到B表面上时最终与B以2.5m/s的共同速度运动,求:(1)木块A的最后速度;(2)C离开A时C的速度。6.如图所示甲、乙两人做抛球游戏,甲站在一辆平板车上,车与水平地面间摩擦不计.甲与车的总质量M=100kg,另有一质量m=2kg的球.乙站在车的对面的地上,身旁有若干质量不等的球.开始车静止,甲将球以速度v(相对地面)水平抛给乙,乙接到抛来的球后,马上将另一质量为m′=2m的球以相同速率v水平抛回给甲,甲接住后,再以相同速率v将此球水平抛给乙,这样往复进行.乙每次抛回给甲的球的质量都等于他接到的球的质量为2倍,求:(1)甲第二次抛出球后,车的速度大小.(2)从第一次算起,甲抛出多少个球后,再不能接到乙抛回来的球.参考答案:1.A 2.BCD3.v 4.5.(1)vA=2m/s(2)vC=4m/s6.(1)v,向左(2)5个练习31.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是()A.若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行2.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.3.载人气球原静止于高h的空中,气球质量为M,人的质量为m。若人要沿绳梯着地,则绳梯长至少是()A.(m+M)h/MB.mh/MC.Mh/mD.h4.质量为2kg的小车以2m/s的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是()A.2.6m/s,向右B.2.6m/s,向左C.0.5m/s,向左D.0.8m/s,向右5.在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为,小车(和单摆)以恒定的速度V沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短。在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的()A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为、、,满足B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为和,满足C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v,满足MV(M+m)vD.小车和摆球的速度都变为,木块的速度变为,满足6.车厢停在光滑的水平轨道上,车厢后面的人对前壁发射一颗子弹。设子弹质量为m,出口速度v,车厢和人的质量为M,则子弹陷入前车壁后,车厢的速度为()A.mv/M,向前B.mv/M,向后C.mv/(m+M),向前D.07.向空中发射一物体,不计空气阻力。当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则()A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等8.两质量均为M的冰船A、B静止在光滑冰面上,轴线在一条直线上,船头相对,质量为m的小球从A船跳入B船,又立刻跳回,A、B两船最后的速度之比是_________________。参考答案1.A、DA为弹性碰撞模型,即有mv-mv=mv′-mv′,等式两侧分别为始末状态系统动量和。B如用数学表达式表示,则违反了动量守恒定律。对于C,令两球的质量分别是M和m,且M>m,碰前两球速率相同,合动量方向与大球的动量方向相同,碰后两球速率相等但方向相反,合动量方向仍与质量大者方向相同,由动量守恒定律可知,碰撞前后合动量不变(包括大小和方向);而C项,碰后合动量反向,∴C项错。D答案的数学表达式为,v′方向和质量大的物体初速方向相同,此结论是动量守恒定律中“合二为一”类问题。物理模型为“完全非弹性碰撞”。2.B取向右为正方向,由动量守恒定律,,∴3.A气球和人组成系统所受合外力为零,系统动量守恒,人相对地的速度是v,气球相对地的速度是V,有mv-MV=0人相对地的位移是h,设气球相对地的位移是x,得梯子总长度4.C取向右为正方向,由动量守恒定律。其中,,,得2×2-2×3=4v,v=-0.5m/s5.B、C碰撞从发生到结束是在极短时间内完成的,由于时间极短,摆球又是由摆线连接的,它完全不受碰撞的影响,仍保持原来的速度大小和方向。A、D两项违反上述分析,均不正确。6.D在车厢、人、子弹组成的系统中,合外力等于零,动量守恒。子弹与人的作用及子弹与车壁的作用,都是系统内力,不能使系统总动量发生变化。发射子弹前系统总动量为零,子弹打入前车壁后,系统的总动量也为零,∴车厢的速度为零。7.C、D根据题设物理过程
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