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2019年高中物理 第1章 第2節(jié) 動量守恒定律課后知能檢測 魯科版選修3-5 1．下面物體在相互作用過程中系統(tǒng)動量守恒的有(　　) A．人在船上行走，人與船組成的系統(tǒng)(不計水的阻力) B．子彈射穿一棵小樹，子彈與小樹組成的系統(tǒng) C．人推平板車前進，人與平板車組成的系統(tǒng) D．炮彈在空中爆炸，所有的彈片組成的系統(tǒng) 【解析】　人在船上行走，在不計水的阻力的情況下，人和船組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒；子彈射穿小樹過程，子彈和小樹組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，動量不守恒；人推平板車前進，人受到地面的摩擦力，人與平板車組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，動量不守恒；炮彈在空中爆炸，作用時間短，內(nèi)力遠大于外力，所有的彈片組成的系統(tǒng)在爆炸過程中動量守恒．故選項A、D正確，B、C不正確． 【答案】　AD 2．如圖1－2－9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(　　) 圖1－2－9 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 【解析】　無論C在A上滑行，還是B上滑行，A、B、C組成的系統(tǒng)，所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，D錯C對；當C在A上滑行時，B對A、C系統(tǒng)有向左的力的作用，A、C系統(tǒng)所受合外力不為零，動量不守恒，A錯；當C在B上滑行時，A、B已經(jīng)分開無相互作用，B、C系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，故B正確． 【答案】　　BC 圖1－2－10 3．(xx三明檢測)如圖1－2－10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p1和p2，碰撞后A球繼續(xù)向右運動，動量大小為p1′，此時B球的動量大小為p2′，則下列等式成立的是(　　) A．p1＋p2＝p1′＋p2′ B．p1－p2＝p1′＋p2′ C．p1′－p1＝p2′＋p2 D．－p1′＋p1＝p2′＋p2 【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p1、p2、p1′、p2′均表示動量的大小，所以碰前的動量為p1－p2，碰后的動量為p1′＋p2′，B對；經(jīng)變形得－p1′＋p1＝p2′＋p2，D對． 【答案】　BD 4．總質(zhì)量為M的火箭以速度v0飛行，質(zhì)量為m的燃料相對于火箭的速率u向后噴出，則燃料噴出后，火箭的速度大小為(　　) A．v0＋u　　　　　　　 B．v0－u C．v0＋(v0＋u) D．v0＋u 【解析】　由動量守恒定律得m(－u＋v)＋(M－m)v＝Mv0，解得v＝v0＋u，A選項正確． 【答案】　A 5．(xx泉州檢測)一顆手榴彈被投出后到達最高點時的速度為v0＝10 m/s，設(shè)它炸成兩塊后，質(zhì)量為0.4 kg的大塊的速度大小為250 m/s，方向與原來方向相反．若取v0方向為正方向，則質(zhì)量為0.2 kg的小塊的速度為(　　) A．530 m/s，與原來方向相同 B．530 m/s，與原來方向相反 C．470 m/s，與原來方向相同 D．470 m/s，與原來方向相反 【解析】　手榴彈在最高點時速度沿水平方向，v0＝10 m/s，設(shè)v0方向為正方向，根據(jù)動量守恒得：(m1＋m2)v0＝－m1v1＋m2v2，所以v2＝530 m/s，v2為正值，說明與原來方向相同． 【答案】　A 6．如圖1－2－11所示，兩輛質(zhì)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(　　) 圖1－2－11 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 【解析】　A、B車和人三者構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，那么(m人＋mA)vA－mBvB＝0，m人＋mA＞mB，所以vA＜mB，B選項正確． 【答案】　B 7．(xx福州高一檢測)甲、乙兩球在光滑水平面上發(fā)生碰撞．碰撞前，甲球向左運動，乙球向右運動，碰撞后一起向右運動，由此可以判斷(　　) A．甲的質(zhì)量比乙小 B．甲的初速度比乙小 C．甲的初動量比乙小 D．甲的動量變化比乙小 【解析】　甲、乙兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定向右為正方向，則m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v>0，故m乙v乙>m甲v甲，即甲的初動量比乙的小．而甲的動量變化與乙的動量變化是大小相同的，故C正確． 【答案】　C 8．如圖1－2－12所示，一個木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)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(zhì)量．現(xiàn)使木箱獲得一個向右的初速度v0，則(　　) 圖1－2－12 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(nèi)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 【解析】　系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動量守恒，最終兩個物體以相同的速度一起向右運動，B正確． 【答案】　B 9．(2011福建高考)在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反，則碰撞后B球的速度大小可能是(　　) A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v 【解析】　由動量守恒定律得mv＝mvA＋2mvB，規(guī)定A球原方向為正方向，由題意可知vA為負值，則2mvB>mv，因此B球的速度可能為0.6v，故選A. 【答案】　A 10．如圖1－2－13甲所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車，甲車系一穿過打點計時器的紙帶，當甲車受到水平向右的瞬時力時，隨即啟動打點計時器，甲車運動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運動，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運動情況如圖乙所示，電源頻率為50 Hz，則碰撞前甲車速度大小為________m/s，碰撞后的共同速度大小為________m/s，m甲∶m乙＝________. 圖1－2－13 【解析】　由圖知在開始0.02 s內(nèi)位移約為1.210－2 m．故碰前速度v1＝ m/s＝0.6 m/s.碰后在0.02 s內(nèi)位移約為0.810－2 m．故碰后速度v2＝ m/s＝0.4 m/s. 碰撞過程動量守恒，所以有m甲v1＝(m甲＋m乙)v2解得m甲∶m乙＝2∶1. 【答案】　0.6　0.4　2∶1 11．(xx山東高考)如圖1－2－14所示，光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA＝3m、mB＝mC＝m，開始時B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變．求B與C碰撞前B的速度大?。? 圖1－2－14 【解析】　設(shè)A與B碰撞后，A的速度為vA，B與C碰撞前B的速度為vB，B與C碰撞后粘在一起的速度為v，由動量守恒定律得 對A、B木塊：mAv0＝mAvA＋mBvB① 對B、C木塊：mBvB＝(mB＋mC)v② 由A與B間的距離保持不變可知 vA＝v③ 聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得 vB＝v0.④ 【答案】　v0 12．一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊沿原軌道原速返回，質(zhì)量為.求： (1)爆炸后另一塊瞬時速度的大??； (2)爆炸過程系統(tǒng)增加的機械能． 【解析】　(1)爆炸后沿原軌道返回，則該彈片速度大小為v，方向與原方向相反，爆炸過程動量守恒 mv＝－v＋v1 解得v1＝3v. (2)爆炸過程中重力勢能沒有改變， 爆炸前系統(tǒng)總動能為Ek＝mv2 爆炸后系統(tǒng)總動能為Ek′＝v2＋(3v)2＝2.5mv2 系統(tǒng)增加的機械能ΔE＝2mv2. 【答案】　(1)3v　(2)2mv2