2020高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 第2節(jié) 課時(shí)2 動(dòng)量守恒定律練習(xí)（含解析）教科版-5

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE10-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精動(dòng)量守恒定律[A組素養(yǎng)達(dá)標(biāo)]1．（多選)如圖所示，在光滑水平地面上有A、B兩個(gè)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(shuō)法中正確的是（）A．木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)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(dòng)量不守恒,但機(jī)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(dòng)量守恒，機(jī)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(dòng)量不守恒,但機(jī)械能守恒解析:若突然撤去力F,木塊A離開墻壁前，墻壁對(duì)木塊A有作用力,所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但由于A沒(méi)有離開墻壁，墻壁對(duì)木塊A不做功，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，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(dòng)量守恒且機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤．答案：BC2.(多選)如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系著繩的小球拉開一定的角度，然后同時(shí)放開小球和小車，那么在以后的過(guò)程中（）A．小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車也向左運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．小球向左擺動(dòng)時(shí)，小車向右運(yùn)動(dòng)，且系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒C．小球向左擺到最高點(diǎn),小球的速度為零而小車的速度不為零D．在任意時(shí)刻，小球和小車在水平方向上的動(dòng)量一定大小相等、方向相反（或者都為零）解析：以小球和小車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,在水平方向上不受外力的作用，所以系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒．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(dòng)量要么都為零，要么大小相等、方向相反，所以A、C錯(cuò)，B、D對(duì)．答案：BD3．質(zhì)量為5m的機(jī)車以速度v運(yùn)動(dòng),跟質(zhì)量都為mA。eq\f(v，7） B。eq\f(v,6）C。eq\f（v,30） D.eq\f(v,5）解析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律得5mv＝(30＋5)mv′，所以v′＝eq\f（v,7）,故選A。答案：A4.如圖所示，質(zhì)量為M的小船在靜止的水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止．若救生員以相對(duì)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()A．v0＋eq\f（m,M）v B．v0－eq\f(m,M)vC．v0＋eq\f（m，M)（v0＋v) D．v0＋eq\f(m，M）（v0－v）解析:以向右為正方向，據(jù)動(dòng)量守恒定律有(M＋m）v0＝－mv＋Mv′,解得v′＝v0＋eq\f(m，M)（v0＋v）．答案：C5．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(lái)的eq\f(3,5),不計(jì)水的阻力，則魚雷的發(fā)射速度為()A。eq\f(2M＋3m,5m)v B。eq\f(2M,5m)vC。eq\f(4M－m,5m)v D。eq\f(4M,5m）v解析:設(shè)快艇的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律有Mv＝（M－m）·eq\f（3，5)v＋mv′，解得v′＝eq\f(2M＋3m，5m）v。答案：A6．一顆手榴彈被投出后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v0＝10m/s，設(shè)它炸成兩塊后,質(zhì)量為0。4kg的大塊速度大小為250m/s，方向與原來(lái)方向相反，若取v0方向?yàn)檎较颍瑒t質(zhì)量為0.2kg的小塊速度為()A．－470m/s B．530m/sC．470m/s D．800m/s解析：手榴彈爆炸過(guò)程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，以手榴彈的初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律得Mv0＝m1v1＋m2v2,即0。6×10kg·m/s＝0.4×(－250）kg·m/s＋0.2kg×v2，解得v2＝530m/s。故選B。答案：B7．(多選）如圖所示,質(zhì)量相等的兩個(gè)滑塊位于光滑水平桌面上，其中，彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計(jì)；滑塊M以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，它與擋板P碰撞后開始?jí)嚎s彈簧，最后，滑塊N以速度v0向右運(yùn)動(dòng)．在此過(guò)程中(）A．M的速度等于0時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大B．M與N具有相同的速度時(shí)，兩滑塊動(dòng)能之和最小C．M的速度為eq\f（v0，2)時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度最長(zhǎng)D．M的速度為eq\f(v0，2）時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度最短解析：M、N兩滑塊碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,當(dāng)M與N具有相同的速度eq\f（v0,2）時(shí),系統(tǒng)動(dòng)能損失最大,損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,即彈簧彈性勢(shì)能最大，A錯(cuò)誤,B正確；M的速度為eq\f(v0,2）時(shí)，彈簧的壓縮量最大,彈簧的長(zhǎng)度最短,C錯(cuò)誤，D正確．答案：BD8．質(zhì)量m1＝10g的小球在光滑的水平桌面上以v1＝30cm/s的速率向右運(yùn)動(dòng)，恰遇上質(zhì)量為m2＝50g的小球以v2＝10cm/s的速率向左運(yùn)動(dòng)，碰撞后，小球m2恰好停止，則碰后小球m1的速度大小和方向如何？解析：碰撞過(guò)程中，兩小球組成的系統(tǒng)所受合力為零,動(dòng)量守恒．設(shè)向右為正方向，則各小球速度為v1＝30cm/s,v2＝－10cm/s,v2′＝0。由動(dòng)量守恒定律列方程m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，代入數(shù)據(jù)得v1′＝－20cm/s.故小球m1碰后的速度的大小為20cm/s，方向向左．答案：20cm/s方向向左[B組素養(yǎng)提升]9．（多選)如圖所示，水平面上有兩個(gè)木塊，兩木塊的質(zhì)量分別為m1、m2，且m2＝2m1.開始兩木塊之間有一根用輕繩縛住的已壓縮的輕彈簧,燒斷繩后，兩木塊分別向左、向右運(yùn)動(dòng)．若兩木塊m1和m2與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，且μ1＝2μ2A．動(dòng)量大小之比為1∶1B．速度大小之比為2∶1C．動(dòng)量大小之比為2∶1D．速度大小之比為1∶1解析：以兩木塊及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,繩斷開后，彈簧對(duì)兩木塊的推力可以看成是內(nèi)力；水平面對(duì)兩木塊有方向相反的滑動(dòng)摩擦力，且f1＝μ1m1g，f2＝μ2m2g.由題給條件可得系統(tǒng)所受合外力F合＝μ1m1g－μ2m2g＝0，滿足動(dòng)量守恒定律的條件．設(shè)彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中某一時(shí)刻，兩木塊速度大小分別為v1、v2.由動(dòng)量守恒定律有（以向右為正方向）－m1v1＋m2v2＝0，m1v1＝m2v2，即兩木塊的動(dòng)量大小之比為1∶1,故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．兩木塊的速度大小之比為eq\f(v1，v2)＝eq\f(m2，m1)＝eq\f(2,1）,故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AB10.(多選)兩個(gè)小木塊A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn))中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線（未畫出)捆在一起，放在光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線后，木塊A、B分別向左、右方向運(yùn)動(dòng)，離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)（離開桌面前兩木塊已和彈簧分離）,落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離分別為lA＝1m，lB＝2m，如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是（）A．木塊A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比vA∶vB＝1∶2B．木塊A、B的質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1C．木塊A、B離開彈簧時(shí)的動(dòng)能之比EkA∶EkB＝1∶2D．彈簧對(duì)木塊A、B的作用力大小之比FA∶FB＝1∶2解析：A、B兩木塊脫離彈簧后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,木塊A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比為eq\f(vA，vB)＝eq\f(lA,lB）＝eq\f（1,2)，A正確；取水平向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得,mAvA－mBvB＝0，因此eq\f（mA，mB）＝eq\f(vB，vA）＝eq\f(2,1)，B正確；木塊A、B離開彈簧時(shí)的動(dòng)能之比為eq\f(EkA，EkB）＝eq\f（mAv\o\al(2，A）,mBv\o\al（2，B))＝eq\f（2,1)×eq\f（1，4)＝eq\f（1，2)，C正確；彈簧對(duì)木塊A、B的作用力大小之比為eq\f(FA，F(xiàn)B)＝eq\f（1，1）,D錯(cuò)誤．答案：ABC11．一枚在空中飛行的炮彈,質(zhì)量M＝6kg,在最高點(diǎn)時(shí)的速度v0＝900m/s，炮彈在該點(diǎn)突然炸裂成A、B兩塊，其中質(zhì)量m＝2kg的B做自由落體運(yùn)動(dòng)．求：(1）爆炸后A的速度大??；(2）爆炸過(guò)程中A受到的沖量大?。馕觯海?）炮彈爆炸過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以炮彈的初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律有Mv0＝（M－m）vA,解得vA＝1350m/s，方向與初速度方向相同．(2）根據(jù)動(dòng)量定理可知爆炸過(guò)程中A受到的沖量為I＝Δp＝(M－m)(vA－v0）＝1800N·s，方向與初速度方向相同．答案：（1）1350m/s（2)1800N·s［C組學(xué)霸沖刺]12．如圖所示，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（均可視為質(zhì)點(diǎn))分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．現(xiàn)將A無(wú)初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,并沿桌面滑動(dòng)．已知圓弧軌道光滑,半徑R＝0.2m；A和B的質(zhì)量相等,A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。2.重力加速度g取10m/s2.求：(1）碰撞后瞬間A和B整體的速率v′；（2）A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離L.解析：(1)滑塊A從圓弧軌道最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)