高中物理 第16章 動量守恒定律 16.3 動量守恒定律課時作業(yè) 新人教版選修3-5

1、16.3動量守恒定律1(對動量守恒條件的理解)下列情形中，滿足動量守恒條件的是()A用鐵錘打擊放在鐵砧上的鐵塊，打擊過程中，鐵錘和鐵塊的總動量B子彈水平穿過放在光滑桌面上的木塊的過程中，子彈和木塊的總動量C子彈水平穿過墻壁的過程中，子彈和墻壁的總動量D棒擊壘球的過程中，棒和壘球的總動量答案B解析A中豎直方向合力不為零；C中墻壁受地面的作用力；D中棒受人手的作用力，故合外力不為零，不符合動量守恒的條件2(動量守恒條件的理解) (多選)如圖4所示，在水平光滑地面上有A、B兩個木塊，A、B之間用一輕彈簧連接A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間的彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài)若突然撤去力F，則下列說法中正

2、確的是()圖4A木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒B木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒C木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒D木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機械能守恒答案BC解析若突然撤去力F，木塊A離開墻壁前，墻壁對木塊A有作用力，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但由于A沒有離開墻壁，墻壁對木塊A不做功，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項A錯誤，選項B正確；木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動量守恒且機械能守恒，選項C正確，選項D錯誤3(動量

3、守恒定律的簡單應(yīng)用)解放軍魚雷快艇在南海海域附近執(zhí)行任務(wù)，假設(shè)魚雷快艇的總質(zhì)量為M，以速度v前進(jìn)，現(xiàn)沿快艇前進(jìn)方向發(fā)射一顆質(zhì)量為m的魚雷后，快艇速度減為原來的，不計水的阻力，則魚雷的發(fā)射速度為()A. v B. vC. v D. v答案A解析設(shè)快艇的速度方向為正方向；根據(jù)動量守恒定律有：Mv(Mm)vmv.解得v v.4(動量守恒定律的簡單應(yīng)用)如圖5所示，進(jìn)行太空行走的宇航員A和B的質(zhì)量分別為80 kg和100 kg，他們攜手遠(yuǎn)離空間站，相對空間站的速度為0.1 m/s.A將B向空間站方向輕推后，A的速度變?yōu)?.2 m/s，求此時B的速度大小和方向圖5答案0.02 m/s遠(yuǎn)離空間站方向解析以

4、空間站為參考系，選遠(yuǎn)離空間站，即v0方向為正方向據(jù)動量守恒定律得(mAmB)v0mAvAmBvB，代入數(shù)據(jù)解得vB 0.02 m/s，遠(yuǎn)離空間站方向題組一對動量守恒條件的理解1汽車?yán)宪囋谄街惫飞蟿蛩傩旭偅蝗煌宪嚺c汽車脫鉤，而汽車的牽引力不變，各自受的阻力不變，則脫鉤后，在拖車停止運動前()A汽車和拖車的總動量保持不變B汽車和拖車的總動能保持不變C汽車和拖車的總動量增加D汽車和拖車的總動能減小答案A解析汽車和拖車原來做勻速直線運動，合外力為零，拖車與汽車脫鉤后，汽車的牽引力不變，各自受的阻力也沒有發(fā)生變化，故拖車、汽車組成的系統(tǒng)合外力仍為零，動量守恒，A正確，C錯誤；分析物理過程可知，脫

5、鉤后，同樣時間內(nèi)汽車發(fā)生的位移要大于拖車減速發(fā)生的位移，合外力對汽車和拖車做正功，總動能變大，B、D錯誤2.如圖1所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車的上表面，若車足夠長，則()圖1A木塊的最終速度為v0B由于車上表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動量不守恒C車上表面越粗糙，木塊減少的動量越多D車上表面越粗糙，小車獲得的動量越多答案A解析由m和M組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒易得A正確；m和M動量的變化與小車上表面的粗糙程度無關(guān)，因為車足夠長，最終各自的動量與摩擦力大小無關(guān)3如圖2所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站

6、在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法正確的是()圖2A男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒B小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒C男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒D木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同答案C解析由動量守恒定律成立的條件可知男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒，選項A、B錯誤，C正確；木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小相等，方向相反，選項D錯誤4. (多選)在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧，如圖3所示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下面說法正確的是()圖3A兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B先放開左手，再放開

7、右手后，動量不守恒C先放開左手，后放開右手，總動量向左D無論何時放手，兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零答案ACD解析在兩手同時放開后，水平方向無外力作用，只有彈簧的彈力(內(nèi)力)，故動量守恒，即系統(tǒng)的總動量始終為零，A對；先放開左手，再放開右手后，是指兩手對系統(tǒng)都無作用力之后的那一段時間，系統(tǒng)所受合外力也為零，即動量是守恒的，B錯；先放開左手，系統(tǒng)在右手作用下，產(chǎn)生向左的作用力，故有向左的沖量，后放開右手，系統(tǒng)的動量守恒，即此后的總動量向左，C對；其實，無論何時放開手，只要是兩手都放開后就滿足動量守恒的條件，即系統(tǒng)的總動量都保持不變，D對題組二動

8、量守恒定律的簡單應(yīng)用5(多選)如圖4所示，水平面上有兩個木塊，兩木塊的質(zhì)量分別為m1、m2，且m22m1.開始兩木塊之間有一根用輕繩縛住的已壓縮輕彈簧，燒斷繩后，兩木塊分別向左、右運動若兩木塊m1和m2與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為1、2，且122，則在彈簧伸長的過程中，兩木塊()圖4A動量大小之比為11 B速度大小之比為21C動量大小之比為21 D速度大小之比為11答案AB解析以兩木塊及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，繩斷開后，彈簧對兩木塊的推力可以看成是內(nèi)力；水平面對兩木塊有方向相反的滑動摩擦力，且Ff11m1g，F(xiàn)f22m2g.因此系統(tǒng)所受合外力F合1m1g2m2g0，滿足動量守恒定律的條件設(shè)彈

9、簧伸長過程中某一時刻，兩木塊速度大小分別為v1、v2.由動量守恒定律有(以向右為正方向)：m1v1m2v20，即m1v1m2v2.即兩木塊的動量大小之比為11，故A項正確；兩木塊的速度大小之比為，故B項正確6如圖5所示，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止若救生員以相對水面的速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為()圖5Av0v Bv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)答案C解析小船和救生員組成的系統(tǒng)滿足動量守恒：(Mm)v0m(v)Mv解得vv0(v0v)故C項正確，A、B、D項均錯7a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線發(fā)生

10、正碰，作用前a球動量pa30 kgm/s，b球動量pb0，碰撞過程中，a球的動量減少了20 kgm/s，則碰撞后b球的動量為()A20 kgm/s B10 kgm/sC20 kgm/s D30 kgm/s答案C解析碰撞過程中，a球的動量減少了20 kgm/s，故此時a球的動量是10 kgm/s，a、b兩球碰撞前、后總動量保持不變，仍為30 kgm/s，則碰撞后b球的動量為20 kgm/s.8質(zhì)量為M的木塊在光滑水平面上以速度v1水平向右運動，質(zhì)量為m的子彈以速度v2水平向左射入木塊，要使木塊停下來，必須使發(fā)射子彈的數(shù)目為(子彈留在木塊中不穿出)()A. B.C. D.答案C解析設(shè)發(fā)射子彈的數(shù)目

11、為n，選擇n顆子彈和木塊M組成的系統(tǒng)為研究對象系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為零，滿足動量守恒的條件選子彈運動的方向即水平向左為正方向，由動量守恒定律有：nmv2Mv10，得n，所以選項C正確9如圖6所示，甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運動，甲、乙物體的速度大小分別為3 m/s和1 m/s；碰撞后甲、乙兩物體都反向運動，速度大小均為2 m/s.則甲、乙兩物體質(zhì)量之比為()圖6A23 B25C35 D53答案C解析選取碰撞前甲物體的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有m甲v1m乙v2m甲v1m乙v2，代入數(shù)據(jù)，可得m甲m乙35，選項C正確題組三綜合應(yīng)用10如圖7所示，質(zhì)量為m21 kg的滑

12、塊靜止于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m150 g的小球以1 000 m/s的速率碰到滑塊后又以800 m/s的速率被彈回，試求滑塊獲得的速度圖7答案90 m/s方向與小球的初速度方向一致解析對小球和滑塊組成的系統(tǒng)，在水平方向上不受外力，豎直方向上所受合力為零，系統(tǒng)動量守恒，以小球初速度方向為正方向，則有v11 000 m/s，v1800 m/s，v20又m150 g5.0102 kg，m21 kg由動量守恒定律有：m1v10m1v1m2v2代入數(shù)據(jù)解得v290 m/s，方向與小球初速度方向一致11如圖8所示，質(zhì)量為M的木塊放在粗糙的水平面上且彈簧處于原長狀態(tài)，質(zhì)量為m的子彈以初速度v0擊中木塊而未穿出，則擊中木塊瞬間二者的共同速度為多大？圖8答案 v0解析由于從子彈打入到與木塊相對靜止，時間非常短，彈簧未發(fā)生形變，且此過程中地面對木塊摩擦力遠(yuǎn)小于內(nèi)力(子彈與木塊間作用力)，故可認(rèn)為此過程動量守恒對m、M組成的系統(tǒng)，m擊中M的過程動量守恒，mv0(mM)v，所以v v0.12如圖9所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點現(xiàn)將A無初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，并沿桌面滑動已知圓弧軌道光滑，半徑R0.2 m，A和B的質(zhì)量相等，A和B整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)0.2.取重力