《2018學年高中物理 第一章 碰撞與動量守恒 動量守恒定律習題（提高篇）教科版選修3-5.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018學年高中物理 第一章 碰撞與動量守恒 動量守恒定律習題（提高篇）教科版選修3-5.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

動量守恒定律 一、選擇題： 1．如圖所示，一個木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內粗糙的底板上放著一個小木塊．木箱和小木塊都具有一定的質量．現使木箱獲得一個向右的初速度v0，則（ ）． A．小木塊和木箱最終都將靜止 B．小木塊最終將相對木箱靜止，二者一起向右運動 C．小木塊在木箱內壁將始終來回往復碰撞，而木箱一直向右運動 D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運動 2．如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質量也為m的小球從槽高h處開始自由下滑（ ）． A．在以后的運動過程中，小球和槽的動量始終守恒 B．在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功 C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動 D．被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，小球能回到槽高h處 3．平板車B靜止在光滑水平面上，在其左端另有物體A以水平初速度v0向車的右端滑行，如圖所示，由于A、B間存在摩擦，因而A在B上滑行后，A開始做減速運動，B做加速運動（設B車足夠長），則B車速度達到最大時，應出現在（ ）． A．A的速度最小時 B．A的速度最大時 C．A、B速度相等時 D．B車開始做勻速直線運動時 4．如圖所示，物體A的質量是B的2倍，中間有一壓縮彈簧，放在光滑水平面上，由靜止同時放開兩物體后一小段時間內（ ）． A．A的速度是B的一半 B．A的動量大于B的動量 C．A受的力大于B受的力 D．總動量為零 5．如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系著繩的小球拉開到一定的角度，然后同時放開小球和小車，那么在以后的過程中（ ）． A．小球向左擺動時，小車也向左運動，且系統(tǒng)動量守恒 B．小球向左擺動時，小車向右運動，且系統(tǒng)動量守恒 C．小球向左擺到最高點，小球的速度為零而小車的速度不為零 D．在任意時刻，小球和小車在水平方向上的動量一定大小相等、方向相反 6．如圖所示，小車放在光滑地面上，A、B兩人站在車的兩端，這兩人同時開始相向行走，發(fā)現車向左運動，分析小車運動的原因可能是（ ）． A．A、B質量相等，但A比B速率大 B．A、B質量相等，但A比B速率小 C．A、B速率相等，但A比B的質量大 D．A、B速率相等，但A比B的質量小 7．一彈簧槍可射出速度為的鉛彈，現對準以的速度沿光滑桌面迎面滑來的木塊發(fā)射一顆鉛彈，鉛彈射入木塊后未穿出，木塊繼續(xù)向前運動，速度變?yōu)椋绻胱屇緣K停止運動，并假定鉛彈射入木塊后都不會穿出，則應再向木塊迎面射入的鉛彈數為（ ）． A．5顆 B．6顆 C．7顆 D．8顆 8．如圖所示，A、B兩個小球在光滑水平面上沿同一直線相向運動，它們的動量大小分別為和，碰撞后A球繼續(xù)向右運動，動量大小為，此時B球的動量大小為，則下列等式成立的是（ ）． A． B． C． D． 9．如圖所示，兩輛質量相同的小車置于光滑的水平面上，有一人靜止站在A車上，兩車靜止．若這個人自A車跳到B車上，接著又跳回A車，靜止于A車上，則A車的速率（ ）． A．等于零 B．小于B車的速率 C．大于B車的速率 D．等于B車的速率 10．如圖所示，A、Ｂ兩木塊緊靠在一起且靜止于光滑水平面上，物塊C以一定的初速度v0從A的左端開始向右滑行，最后停在B木塊的右端，對此過程，下列敘述正確的是（ ）． A．當C在A上滑行時，A、C組成的系統(tǒng)動量守恒 B．當C在B上滑行時，B、C組成的系統(tǒng)動量守恒 C．無論C是在A上滑行還是在B上滑行，A、B、C三物塊組成的系統(tǒng)動量守恒 D．當C在B上滑行時，A、B、C組成的系統(tǒng)動量不守恒 二、填空題 11．場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質量分別為m1、m2，電量分別為q1、q2，A、B兩小球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和B組成的系統(tǒng)動量守恒應滿足的關系式為________． 12．甲、乙兩人均以的速度在冰上相向滑行，．甲拿著一個質量的小球，當甲將球傳給乙，乙再傳給甲，這樣傳球若干次后，乙的速度變?yōu)榱?，甲的速度為________。 13．在光滑的水平地面上，質量為的物體以的速度向右運動，另一個質量為8kg的物體以的速度向左運動，兩物體相碰后粘在一起運動，碰后它們共同速度的大小為___________，方向為___________。 14．質量為的金屬塊和質量為的木塊用細線系在一起，以速度在水中勻速下沉，某一時刻細線斷了，則當木塊停止下沉的時刻。鐵塊下沉的速率為___________。（設水足夠深，水的阻力不計） 三、解答題： 15．如圖所示，在水平面上有一質量的小車，小車上放有質量均為的物塊A和B，物塊A和小車右端用一根輕質彈簧連在一起，彈簧處于自然狀態(tài)?，F保持小車靜止，用力向右緩慢推B，使彈簧壓縮，外力做功。然后撤去外力，不計一切摩擦，小車足夠長。求： 　?。?）B與A分離時，小車的速度； 　　（2）從撤去外力至B與A分離時，A對B做的功。 　　　　　　　 16．一輛列車總質量為肘，在平直的軌道上以速度v勻速行駛．突然，一節(jié)質量為m的車廂脫鉤，假設列車所受的阻力與質量成正比，牽引力不變，當后一節(jié)車廂剛好靜止時，前面列車的速度為多大？ 17．甲、乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲，甲和他的冰車的質量共為，乙和他的冰車的質量也是。游戲時，甲推著一個質量為的箱子，和他一起以大小為的速度滑行，乙以同樣大小的速度迎面滑來，如圖所示．為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住．若不計冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度（相對于地面）將箱子推出，才能避免與乙相撞？ 【答案與解析】 一、選擇題： 1．【答案】B 【解析】把小木塊和木箱看成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)的初動量向右，末動量也應向右．選項C中小木塊始終在木箱內做往復運動，因摩擦力的存在，系統(tǒng)的機械能會越來越少，最終停止，這是不可能的．可見。只有B選項正確． 2．【答案】C 【解析】小球從弧形槽高h的地方下落過程中，對于小球和槽組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用，所以在水平方向上動量守恒．但是，當小球接觸彈簧以后，彈簧會對小球施加一個水平向左的外力作用，故在以后的運動過程中小球和槽組成的系統(tǒng)動量不守恒，選項A錯誤；小球在弧形槽中下落過程中和弧形槽產生了一個垂直于接觸面的彈力，而且在彈力分力的方向上兩者都發(fā)生了位移，故小球和槽之間的相互作用力要做功，選項B錯誤；當小球被彈簧反彈后，小球和弧形槽在水平方向上不受任何力的作用，故小球和槽在水平方向做速率不變的直線運動，選項C正確；由于小球被彈簧反彈后，小球和槽組成的系統(tǒng)有水平向左的總動量，當小球回到最高點時，系統(tǒng)仍然具有水平向左的動量，按照機械能守恒觀點．小球所能回到的高度將小于h，選項D錯誤． 3．【答案】A、C、D 4．【答案】A、D 5．【答案】B、D 【解析】以小球和小車組成的系統(tǒng)為研究對象，在水平方向上不受力的作用，所以系統(tǒng)的動量在水平方向上守恒．由于初始狀態(tài)小車與小球均靜止，所以小球與小車在水平方向上的動量要么都為零要么大小相等，方向相反，所以A、C錯，B、D對． 6．【答案】A、C 【解析】兩人及車組成的系統(tǒng)動量守恒，則，得． 7．【答案】D 【解析】設木塊質量為，一顆鉛彈質量為，則第一顆鉛彈射入，有，代入數據可得．設再射入n顆鉛彈木塊停止，有，解得． 8．【答案】B、D 【解析】因水平面光滑，所以A、B兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒．由于、、、均表示動量的大小，所以碰前的動量為，碰后的動量為，B對．經變形，D對． 9．【答案】B 【解析】兩車和人組成的系統(tǒng)位于光滑的水平面上，因而該系統(tǒng)在水平方向上動量守恒．設人的質量為，車的質量為，A、B車的速率分別為，則由動量守恒定律得，所以有，，故v1＜v2，所以B正確． 10．【答案】B、C 【解析】當C在A上滑行時，若以A、C為系統(tǒng)，B對A的作用力為外力且不等于0，故系統(tǒng)動量不守恒，A選項錯誤；當C在B上滑行時，A、B已脫離，以B、C為系統(tǒng)，沿水平方向不受外力作用，故系統(tǒng)動量守恒，B選項正確；若將A、B、C三物視為一系統(tǒng)，則沿水平方向無外力作用，系統(tǒng)動量守恒，C選項正確，D選項錯誤． 二、填空題 11．【答案】E(q1+q2)=(m1+m2)g 【解析】系統(tǒng)動量守恒的條件是該系統(tǒng)受的合外力為0，則小球受力應滿足E(q1+q2)=(m1+m2)g，且二力方向相反． 12．【答案】零 13．【答案】 ；向左 14．【答案】 三、解答題： 15．【答案】（1）；　 （2）． 　　【解析】 　　(1)當彈簧第一次恢復原長時，B與A恰好分離，此時B與A有相同速度，設為，小車的速度為， 　　　 根據動量守恒定律，有 　　　 由能量關系 　 　　解得：，． 　　　 即小車速度為 　　(2)根據動能定理，從撤去外力至B與A分離時，A對B做的功為： 　 　　?。? 16．【答案】． 【解析】以車廂與列車組成的系統(tǒng)為研究對象，因合外力為零，系統(tǒng)內的物體不管有無相互作用，系統(tǒng)總動量守恒．設列車的速度為，則有，所以。 17．【答案】． 【解析】乙接到箱子后，甲、乙兩者的相對運動情況可能有三種：（1）互相遠離——甲、乙不會發(fā)生碰撞．（2）互相靠近——將會發(fā)生碰撞．（3）介于兩者中的臨界狀態(tài)是既不互相遠離也不互相靠近，此時只能是兩者的運動速度大小相等、方向相同——即兩者剛好不相撞．這樣求解此題的關鍵就是乙接到箱子后，甲、乙兩者的速度相同． 解法一：取甲開始運動的方向為正方向，設甲推出箱子后的速度為，箱子的速度為，以甲和箱子為系統(tǒng)，則由動量守恒定律得． 設乙抓住箱子后其速度為，以箱子和乙為系統(tǒng)，則由動量守恒定律得． 而甲、乙不相碰的條件是：，當甲和乙的速度相等時，甲推箱子的速度最小，此時：． 聯立上述三式可得 即甲至少要以對地5.2 m／s的速度將箱子推出，才能避免與乙相撞． 解法二：若以甲、乙和箱子三者組成的整體為一個系統(tǒng)，由于不相撞的條件是甲、乙速度相等，設為，則由動量守恒定律得． 代入數據可得． 再以甲和箱子為一個系統(tǒng)，設推出箱子的速度為v，推出箱子前、后系統(tǒng)的動量守恒． 代入數據得，結果相同．