《2019-2020學年高中物理 第1章 碰撞與動量守恒 第1節(jié) 物體的碰撞 第2節(jié) 動量 動量守恒定律課后提能訓練 粵教版選修3-5》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019-2020學年高中物理 第1章 碰撞與動量守恒 第1節(jié) 物體的碰撞 第2節(jié) 動量 動量守恒定律課后提能訓練 粵教版選修3-5(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1節(jié) 物體的碰撞 第2節(jié) 動量 動量守恒定律
基礎達標
1.(2019天門校級聯(lián)考)彈性碰撞是指( )
A.正碰
B.對心碰撞
C.機械能守恒的碰撞
D.機械能不守恒的碰撞
【答案】C
【解析】彈性碰撞是指碰撞前后系統(tǒng)的機械能守恒的碰撞.只要機械能不守恒,不管是正碰還是對心碰撞,都不是彈性碰撞.故選C.
2.(2019年廣州一模)籃球運動員接傳來的籃球時,通常要先伸出兩臂迎球,手觸到球瞬間順勢后引.這樣可以減小( )
A.球對手的力的沖量
B.球對手的力的大小
C.球的動量變化量
D.球的動能變化量
【答案】B
【解析】球對手的沖量p=mv-mv0,不變
2、,故A錯誤;籃球運動員接傳來的籃球時,通常要先伸出兩臂迎球,手觸到球瞬間順勢后引,增加了手與球間的相互作用力時間,根據(jù)Ft=mv-mv0可知,減小了球對手的力的大小,故B正確;根據(jù)動量變化Δp=mv-mv0可知,動量變化量相同,故C錯誤;球的動能變化量ΔEk=mv2-mv,相同,故D錯誤.
3.光滑水平桌面上有P、Q兩個物塊,Q的質量是P的n倍.將一輕彈簧置于P、Q之間,用外力緩慢壓P、Q.撤去外力后,P、Q開始運動,P和Q的動量大小的比值為( )
A.n2 B.n
C. D.1
【答案】D
【解析】撤去外力后,系統(tǒng)不受外力,所以總動量守恒,設P的動量方向為正方向,則根
3、據(jù)動量守恒定律有pP-pQ=0,故pP=pQ,故動量之比為1.故D正確,A、B、C錯誤.
4.(2018年新課標Ⅱ卷)高空墜物極易對行人造成傷害.若一個50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下,與地面的碰撞時間約為2 ms,則該雞蛋對地面產生的沖擊力約為( )
A.10 N B.102 N
C.103 N D.104 N
【答案】C
【解析】每層樓高約為3 m,雞蛋下落的總高度h=(25-1)×3 m=72 m.自由下落時間t1==3.8 s,與地面的碰撞時間約為t2=2 ms=0.002 s,全過程根據(jù)動量定理可得mg(t1+t2)-Ft2=0,解得沖擊力F=950
4、N≈103 N,故C正確.
5.(2019年自貢模擬)從同一高度自由落下的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在軟泥地上不易碎.這是因為( )
A.掉在水泥地上,玻璃杯的動量大
B.掉在水泥地上,玻璃杯的動量變化大
C.掉在水泥地上,玻璃杯受到的沖量大,且與水泥地的作用時間短,因而受到水泥地的作用力大
D.掉在水泥地上,玻璃杯受到的沖量和掉在軟泥地上一樣大,但與水泥地的作用時間短,因而受到水泥地的作用力大
【答案】D
【解析】杯子從同一高度滑下,故到達地面時的速度一定相等,故著地時動量相等;與地面接觸后速度減小為零,故動量的變化相同,由動量定理可知I=Δp,可知沖量也相等;由于軟泥地的
5、緩沖使接觸時間變長,由I=Ft可知,I大小相等,則杯子受到的作用力較小,故杯子在水泥地上比在軟泥地上更易破碎.故選D.
6.(多選)恒力F作用在質量為m的物體上,如圖所示,由于地面對物體的摩擦力較大,物體沒有被拉動,則經(jīng)時間t,下列說法正確的是( )
A.拉力F對物體的沖量大小為零
B.拉力F對物體的沖量大小為Ft
C.拉力對物體的沖量大小是Ftcos θ
D.合力對物體的沖量大小為零
【答案】BD
【解析】由題意可知,物體所受合外力為零,由I=Ft可知,力F對物體的沖量為Ft,合外力對物體的沖量為零,選BD.
7.(多選)如圖所示,A、B兩物體質量之比MA∶MB=3∶2
6、,它們原來靜止在平板車C上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,地面光滑,當彈簧突然釋放后,A、B相對小車均有滑動,則有( )
A.A、B系統(tǒng)動量守恒
B.A、B、C系統(tǒng)動量守恒
C.小車向左運動
D.小車靜止不動
【答案】BC
【解析】因為在水平方向上,對于A、B所組成的系統(tǒng)所受彈簧的彈力為內力,小車對A、B的摩擦力是外力,且這兩個摩擦力的合力不為零,所以A錯;而對于A、B、C組成的系統(tǒng),小車對A、B的摩擦力就是內力,且地面光滑,所以系統(tǒng)水平方向不受外力,B正確;小車所受合力向左,故小車向左運動,C正確.
能力提升
8.(多選)一滑塊恰
7、好能沿一半球軌道緩慢下滑,可以認為滑塊做勻速圓周運動,對于滑塊每下滑相等弧長的過程下列說法正確的是( )
A.減少的重力勢能相等
B.滑塊所受重力的沖量相等
C.滑塊和軌道間增加的內能相等
D.滑塊受到的支持力變大
【答案】BD
【解析】受力如圖,N-mgcos θ=,f=mgsin θ,滑塊下滑過程中 θ變小,所以支持力變大,摩擦力變小,下滑相同弧長,克服摩擦力做的功變小,即增加的內能變??;又減少的重力勢能等于增加的內能,故減少的重力勢能變??;下滑相同弧長時間相等,故重力沖量相等.
9.(2019年煙臺模擬)蹦床是一項運動員利用從蹦床反彈中表演雜技技巧的競技運動,一質量為
8、50 kg的運動員從1.8 m高處自由下落到蹦床上,若從運動員接觸蹦床到運動員陷至最低點經(jīng)歷了0.2 s,則這段時間內蹦床對運動員的沖量大小為(取g=10 m/s2,不計空氣阻力)( )
A.400 N·s B.300 N·s
C.200 N·s D.100 N·s
【答案】A
【解析】設運動員的質量為m,他剛落到蹦床瞬間的速度為v,運動員自由下落的過程,只受重力作用,故機械能守恒,即mgh=mv2,解得v==6 m/s.選取小球接觸蹦床的過程為研究過程,取向上為正方向.設蹦床對運動員的平均作用力為F,由動量定理得(F-mg)t=0-(-mv),蹦床對運動員的沖量大小為
9、I=Ft,結合以上兩個式子可得I=Ft=mgt+mv=400 N·s.故A正確,B、C、D錯誤.
10.如圖所示,在水平面上放置質量為M=800 g的木塊,一質量為m=50 g的子彈以v0=170 m/s 的水平速度射入木塊,最終與木塊一起運動.若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,求木塊在地面上滑行的距離.(取g=10 m/s2)
【答案】25 m
【解析】子彈射入木塊由動量守恒定律,得
mv0=(M+m)v,
得v==10 m/s.
設木塊(含子彈)在地面上滑行距離s后停止,由動能定理:(M+m)v2=μ(M+m)gs,
得s=25 m.
11.如圖所示,物塊A、B質量
10、分別為mA、mB,用細繩連接,在水平恒力F的作用下,A、B一起沿粗糙水平面做勻速直線運動,速度為v.若運動過程中,燒斷細繩,仍保持力F大小、方向不變,則當物塊B停下來時,物塊A的速度為多大?
【答案】v
【解析】以A、B組成的系統(tǒng)作為研究對象.繩子燒斷前,A、B一起做勻速直線運動,故系統(tǒng)所受合外力為零,水平方向系統(tǒng)所受外力有拉力F,地面對物塊A、B的摩擦力FfA、FfB,且F=FfA+FfB.繩燒斷后至物塊B停止運動前,F(xiàn)與FfA、FfB均保持不變,故在此過程中系統(tǒng)所受合外力仍為零,系統(tǒng)總動量保持不變,所以本題可用動量守恒定律求解.
取初速度v的方向為正方向,繩子燒斷前為初狀態(tài),B停
11、下前一瞬間為末狀態(tài),則由動量守恒定律得
(mA+mB)v=mAvA+mB×0,
所以vA=v.
12.如圖所示,質量為m的子彈,以速度v水平射入用輕繩懸掛在空中的木塊,木塊的質量為M,繩長為L,子彈停留在木塊中,求子彈射入木塊后的瞬間繩子張力的大?。?
【答案】(m+M)g+
【解析】物理過程共有兩個階段:射入階段和圓周運動階段.射入階段可認為木塊還未擺動,繩子沒有傾斜,子彈和木塊所組成的系統(tǒng)水平方向不受外力作用,動量守恒.子彈停留在木塊中,后以一定的速度做變速圓周運動,繩子傾斜,水平方向合力不為零,動量不再守恒.
在子彈射入木塊的瞬間,系統(tǒng)動量守恒.取向左為正方向,由動量守恒定律得0+mv=(m+M)v1,
解得v1=,隨后整體(m+M)以此初速度向左擺動做圓周運動.在圓周運動的最低點,整體只受重力(m+M)g和繩子的拉力F作用,由牛頓第二定律得(取向上為正方向)
F-(m+M)g=(m+M).
將v1代入解得
F=(m+M)g+(m+M)=(m+M)g+.
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