高中物理人教版2019選擇性課后習(xí)題第一章3動(dòng)量守恒定律

3動(dòng)量守恒定律必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(2021四川雅安中學(xué)高二月考)如圖所示,木塊A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起置于光滑水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)有一顆子彈水平射入木塊A并留在其中,則在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的過(guò)程中,子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))()A.動(dòng)量守恒 B.動(dòng)量不守恒C.機(jī)械能守恒 D.總能量不守恒2.(多選)在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體A與另一物體B發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間不計(jì),兩物體的位置隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,以A物體碰前速度方向?yàn)檎较?則()A.碰撞后A的動(dòng)量為6kg·m/sB.碰撞后A的動(dòng)量為2kg·m/sC.物體B的質(zhì)量為2kgD.碰撞過(guò)程中外力的矢量和對(duì)B的沖量為6N·s3.(2021山東濰坊一中高三開(kāi)學(xué)檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量為m的人立于平板車(chē)上,人與車(chē)的總質(zhì)量為m0,人與車(chē)以速度v1在光滑水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)此人相對(duì)于車(chē)以速度v2豎直跳起時(shí),車(chē)的速度變?yōu)?)A.m0v1-m0vC.m0v1+m0v24.如圖所示,一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上,木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)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(gè)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(duì)木箱靜止,二者一起向右運(yùn)動(dòng)C.小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞,而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D.如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止,則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)5.質(zhì)量相等的三個(gè)小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速度v0運(yùn)動(dòng),它們分別與原來(lái)靜止的A、B、C三球發(fā)生碰撞,如圖甲、乙、丙所示,碰撞后a繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng),b靜止,c沿反方向彈回,則碰撞后A、B、C三球中動(dòng)量數(shù)值最大的是()A.A球 B.B球C.C球 D.不能確定6.質(zhì)量為1000kg的轎車(chē)與質(zhì)量為4000kg的貨車(chē)迎面相撞,碰撞后兩車(chē)絞在一起,并沿貨車(chē)行駛方向運(yùn)動(dòng)一段路程后停止(如圖所示)。從事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出,兩車(chē)相撞前,貨車(chē)的行駛速度為54km/h,撞后兩車(chē)的共同速度為18km/h。該段公路對(duì)轎車(chē)的限速為100km/h,試判斷轎車(chē)是否超速行駛。關(guān)鍵能力提升練7.(2021山東威海乳山一中高二月考)如圖所示,一輛裝有沙子且與沙子質(zhì)量之和為m1的小車(chē)以速度v1在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m、速度為v2的小球沿與水平方向夾角為θ的方向落到車(chē)上并陷入車(chē)?yán)锏纳持?此時(shí)小車(chē)的速度為()A.mv2+C.mv2+8.(多選)(2021河北石家莊二中高二開(kāi)學(xué)考試)如圖所示,小車(chē)放在光滑地面上,小車(chē)與人的接觸面粗糙。A、B兩人站在車(chē)的兩端,這兩人同時(shí)開(kāi)始相向行走,發(fā)現(xiàn)車(chē)向左運(yùn)動(dòng),小車(chē)運(yùn)動(dòng)的原因可能是()A.A、B質(zhì)量相等,但A比B的速率大B.A、B質(zhì)量相等,但A比B的速率小C.A、B速率相等,但A比B的質(zhì)量大D.A、B速率相等,但A比B的質(zhì)量小9.(多選)如圖所示,質(zhì)量分別為m1=1.0kg和m2=2.0kg的彈性小球a、b,用輕繩緊緊地把它們捆在一起,使它們發(fā)生微小的形變。該系統(tǒng)以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開(kāi),斷開(kāi)后兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t=5.0s后,測(cè)得兩球相距s=4.5m,則下列說(shuō)法正確的是()A.剛分離時(shí),a球的速度大小為0.7m/sB.剛分離時(shí),b球的速度大小為0.2m/sC.剛分離時(shí),a、b兩球的速度方向相同D.兩球分開(kāi)過(guò)程中釋放的彈性勢(shì)能為0.27J10.(多選)如圖所示,三小球a、b、c的質(zhì)量都是m,都放于光滑的水平面上,小球b、c與輕彈簧相連且靜止,小球a以速度v0沖向小球b,碰后與小球b粘在一起運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,總機(jī)械能不守恒B.三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,總機(jī)械能也守恒C.當(dāng)小球b、c速度相等時(shí),彈簧彈性勢(shì)能最大D.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小球c的動(dòng)能一定最大,小球b的動(dòng)能一定不為零11.(2021河南駐馬店高二檢測(cè))如圖所示,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面3m/s的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h=0.3m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30kg,冰塊的質(zhì)量為m2=10kg,小孩與滑板始終無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。重力加速度的大小g取10m/s2。(1)求斜面體的質(zhì)量;(2)通過(guò)計(jì)算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?參考答案3動(dòng)量守恒定律1.A子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的過(guò)程中,系統(tǒng)所受的外力的矢量和為零,則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,故A正確,B錯(cuò)誤;該過(guò)程中除彈簧彈力做功外還有摩擦力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,且系統(tǒng)損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能,系統(tǒng)的總能量守恒,故C、D錯(cuò)誤。2.BD由題圖可知,碰撞前A的速度為v0=164m/s=4m/s,撞后A、B共同的速度為v=24-1612-4m/s=1m/s,則碰撞后A的動(dòng)量為pA=mAv=2kg×1m/s=2kg·m/s,故A錯(cuò)誤,B正確;A、B碰撞過(guò)程中,由動(dòng)量守恒定律可得mAv0=(mA+mB)v,解得mB=6kg,故C錯(cuò)誤;對(duì)B,由動(dòng)量定理可得IB=mBv0=6kg·1m/s=63.D人和車(chē)在水平方向上動(dòng)量守恒,當(dāng)人豎直跳起時(shí),人和車(chē)之間在豎直方向上有相互作用,在水平方向上合力為零,動(dòng)量仍然守恒,水平方向的速度不發(fā)生變化,所以車(chē)的速度仍為v1,方向向右,故選D。4.B系統(tǒng)不受外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,最終兩個(gè)物體以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng),B正確。5.C在三個(gè)小球發(fā)生碰撞的過(guò)程中,系統(tǒng)動(dòng)量是守恒的,根據(jù)動(dòng)量守恒關(guān)系式mv0=mv+m1v',整理可得m1v'=mv0mv,取v0的方向?yàn)檎较?可得出C球的動(dòng)量數(shù)值是最大的,C正確。6.答案轎車(chē)超速行駛解析碰撞中兩車(chē)間的相互作用力很大,可忽略兩車(chē)受到的其他作用力,近似認(rèn)為兩車(chē)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。設(shè)轎車(chē)質(zhì)量為m1,貨車(chē)質(zhì)量為m2;碰撞前轎車(chē)速度為v1,貨車(chē)速度為v2;碰撞后兩車(chē)的共同速度為v'。選轎車(chē)碰撞前的速度方向?yàn)檎较?。碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)量為m1v1+m2v2,碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量為(m1+m2)v',由動(dòng)量守恒定律得:m1v1+m2v2=(m1+m2)v',v1=(m-(1000+4000)×18+4000×541故轎車(chē)在碰撞前超速行駛。7.B小車(chē)(包含沙子)與小球組成的系統(tǒng)在水平方向所受外力的矢量和為0,水平方向動(dòng)量守恒,以向右為正方向,在水平方向,由動(dòng)量守恒定律得m1v1+mv2cosθ=(m+m1)v,解得v=mv2cosθ8.ACA、B兩人與車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量為零,兩人相向運(yùn)動(dòng)時(shí),車(chē)向左運(yùn)動(dòng),車(chē)的動(dòng)量向左,由動(dòng)量守恒定律可知,A、B兩人的動(dòng)量之和向右,則A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量,如果A、B的質(zhì)量相等,則A的速率大于B的速率,故A正確,B錯(cuò)誤;如果A、B速率相等,則A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,故C正確,D錯(cuò)誤。9.ABD系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,兩球相距s=v1tv2t,代入數(shù)據(jù)解得v1=0.7m/s,v2=0.2m/s,負(fù)號(hào)表示速度方向與正方向相反,故A、B正確,C錯(cuò)誤;由能量守恒定律得12(m1+m2)v02+Ep=12m1v12+12m2v22,代入數(shù)據(jù)解得10.ACD在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,三球與彈簧組成的系統(tǒng)的外力的矢量和為零,系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒,a與b碰撞過(guò)程中機(jī)械能減少,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)小球b、c速度相等時(shí),彈簧的壓縮量或伸長(zhǎng)量最大,彈簧彈性勢(shì)能最大,故C正確;當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小球c的動(dòng)能一定最大,根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律可知,小球b的動(dòng)能不為零,故D正確。11.答案(1)20kg(2)冰塊不能追上小孩解析(1)設(shè)斜面質(zhì)量為m,取冰塊被推出的速