2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（配鲁科版）分层作业3 动量守恒定律及其应用

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分层作业3动量守恒定律及其应用A组必备知识基础练1.(2024湖北高二期末)如图所示,木块A、B静置于光滑水平面上,与轻质弹簧两端相连,B紧靠墙壁。现有一颗子弹水平射入木块A并留在其中,在子弹射入木块A及之后运动的过程中,子弹、两木块和弹簧(弹簧始终处于弹性限度内)组成的系统()A.动量不守恒、机械能不守恒B.动量不守恒、机械能守恒C.动量守恒、机械能守恒D.动量守恒、机械能不守恒2.(多选)一人造卫星在绕地球做匀速圆周运动,若其沿运动方向的相反方向释放出一物体P,不计空气阻力,则()A.人造卫星一定离开原来轨道运动B.物体P一定离开原来轨道运动C.人造卫星运动半径一定增大D.物体P运动半径一定减小3.如图所示,在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面,斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m(m<M)的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动,不计冲上斜面过程中机械能的损失。如果斜面固定,则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定,则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为()A.hB.mmC.mMD.Mm4.一炮艇总质量为m0,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向发射一质量为m的炮弹,射出炮弹后炮艇的速度为v',若不计水的阻力,则下列各关系式正确的是()A.m0v0=m0v'+mvB.m0v0=(m0-m)v'+mvC.m0v0=(m0-m)v'+m(v+v0)D.m0v0=(m0-m)v'+m(v+v')5.喷涂机可以将涂料以速度v持续垂直喷在墙壁上,涂料打在墙壁上后完全附着在墙壁上。涂料的密度为ρ,墙壁上涂料厚度每秒增加u,不计涂料重力的作用,则涂料对墙产生的压强为()A.ρuvB.ρuC.ρvu D.B组关键能力提升练6.(2024福建南平高二月考)甲、乙两个滑冰者质量分别为48kg和50kg,甲手里拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为()A.0B.2m/sC.4m/s D.无法确定7.两磁体各放在两辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁体的总质量为0.5kg,乙车和磁体的总质量为1.0kg,两磁体的N极相对。推动一下,使两车相向运动,某时刻甲的速率为2m/s,乙的速度为3m/s,方向与甲相反,两车运动过程中始终未相碰。则:(1)两车最近时,乙的速度为多大?(2)甲车开始反向时,乙的速度为多大?8.如图所示,质量M=8kg、倾角θ=30°的光滑斜面体静止在光滑的水平面上,斜面BC与水平面AB通过一小段圆弧平滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的D点,D、B两点间的距离L=10m。现给物体施加一水平向右的恒力F=10N,物体运动至B点时立即撤去该恒力,物体恰好能运动到斜面体的最高点C。重力加速度大小g取10m/s2。求:(1)物体到达B点时的速度大小和物体从D点运动到B点的时间;(2)斜面体斜面的长度。

参考答案分层作业3动量守恒定律及其应用1.A在子弹射入木块A之后运动的过程中,墙壁对木块B有弹力,子弹、两木块和弹簧组成的系统所受合外力不为零,动量不守恒;在子弹射入木块A的过程中,由于子弹与木块间有摩擦,一部分机械能转化为内能,子弹、两木块和弹簧组成的系统机械能不守恒。故选A。2.AC由反冲运动的知识可知,人造卫星的速度一定增大,人造卫星做离心运动,运动半径增大。但物体P是否离开原来的轨道运动,要根据释放时的速度大小而定,若释放的速度与原来的速度大小相等,则P仍在原来的轨道上反方向运动。反之,轨道半径变化。故选A、C。3.D当斜面固定时,由机械能守恒定律得mgh=12mv02;当斜面不固定时,由水平方向动量守恒得mv0=(M+m)v,由机械能守恒定律得12mv02=12(M+m4.D发射炮弹的过程,系统动量守恒,发射前,系统的总动量为m0v0,射出炮弹后,炮艇的质量变为m0-m,速度为v',炮弹质量为m,对地速度为v+v',所以系统总动量为(m0-m)v'+m(v+v'),故选D。5.A在涂料持续飞向墙壁并附着在墙壁上的过程中,涂料小颗粒的速度从v变为0,其动量的变化源于墙壁对它的冲量,以Δt时间内喷到墙壁上面积为ΔS、质量为Δm的涂料为分析对象,墙壁对它的作用力为F,涂料增加的厚度为h,由动量定理知FΔt=Δmv,由牛顿第三定律得涂料对墙壁的作用力为F'=F,又p=F'ΔS,Δm=ρΔSh,h=uΔt,联立可得p=ρuv,故A正确,B、C6.A以甲、乙及球组成的系统为研究对象,以甲原来的滑行方向为正方向,有(m甲+m球)v甲+m乙v乙=(m甲+m球)v甲'得v甲'=(m甲+m球7.解析(1)两车相距最近时,两车的速度相同,设该速度为v,取乙车的速度方向为正方向由动量守恒定律得m乙v乙-m甲v甲=(m甲+m乙)v所以两车最近时,乙车的速度为v=43m/s(2)甲车开始反向时,其速度为0,设此时乙车的速度为v乙'由动量守恒定律得m乙v乙-m甲v甲=m乙v乙'解得v乙'=2m/s。答案(1)43m/s8.解析(1)设物体到达B点时的速度大小为vB,物体从D点运动到B点过程中,由动能定理有FL=1解得vB=10m/s设物体从D点运动到B点的时间为t,由动量定理有Ft=mvB解得t=2s。(2)物体在斜面上滑行时,物体与斜面体组成的系统在水平方向动量守恒