2019-2020年高中物理第十六章动量守恒定律16.3动量守恒定律检测新人教版选修

2019-2020年高中物理第十六章动量守恒定律

16.3动量守恒定律检测新人教版选修1．关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是　　A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒【解析】　根据动量守恒条件可知A、B均错，由动量守恒的条件知C正确，D项中所有物体加速度为零时，各物体速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒．【答案】　C2．关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围，下列说法正确的是　　A．牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题B．牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题C．动量守恒定律既适用于低速，也适用于高速运动的问题D．动量守恒定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子【解析】　牛顿运动定律只适用于解决宏观物体的低速运动问题．【答案】　C3．如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150kg，碰撞前向右运动，速度的大小为

4.5m/s，乙同学和他的车的总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为

4.25m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为取向右为正方向　　A．1m/sB．

0.5m/sC．－1m/sD．－

0.5m/s【解析】　两车碰撞过程动量守恒．m1v1－m2v2＝m1＋m2v.得v＝＝m/s＝－

0.5m/s.【答案】　D4．a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，碰撞前a球动量pa＝30kg·m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，a球的动量减少了20kg·m/s，则碰撞后b球的动量为　　A．－20kg·m/sB．10kg·m/sC．20kg·m/sD．30kg·m/s【解析】　碰撞过程中，a球的动量减少了20kg·m/s，故此时a球的动量是10kg，a、b两球碰撞前后总动量保持不变的为30kg·m/s，则作用后b球的动量为20kg·m/s.【答案】　C5．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少了5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比m甲m乙是　　A．21B．35C．53D．12【解析】　A、B组成系统的动量守恒，则甲球动量减少量Δp甲等于乙球的动量的增加量Δp乙，即Δp甲＝Δp乙，m甲Δv甲＝m乙Δv乙，m甲m乙＝Δv乙Δv甲＝35，故选项B正确．【答案】　B6．质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动，当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子的速度将　　A．减小B．不变C．增大D．无法确定【解析】　车和车中砂子组成系统动量守恒，砂子从车底部漏出时速度仍为v0，故车的速度将保持不变．【答案】　B7．如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时　　A．若小车不动，两人速率一定相等B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大【解析】　车及人A、B组成的系统满足动量守恒，且总动量为零，当车不动时，A、B两人的动量一定等大，反向，由于A、B质量未知，故A选项错误；若小车向左运动，则A、B两人的总动量一定向右，即A的动量大于B的动量，故B选项错误，C选项正确；同理，D选项错误．【答案】　C8．一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L、系有小球的水平细绳，小球由静止释放，如图所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是　　A．小球的机械能守恒，动量不守恒B．小球的机械能不守恒，动量也不守恒C．球、车系统的机械能守恒，动量守恒D．球、车系统的机械能、动量都不守恒【解析】　以小球和小车作为一个系统，该系统水平方向上不受外力，因此水平方向动量守恒，C选项并没有说明哪个方向，因此错误；小球由静止释放，小球受到绳子拉力作用，动量不守恒，机械能也不守恒，B选项正确.【答案】　B9．一辆平板车沿光滑水平面运动，车的质量m＝20kg，运动速度v0＝4m/s，求下列情况下车的速度将分别是多少．1一个质量m′＝2kg的沙包从5m高处落入车内．2将质量m′＝2kg的沙包以5m/s的速度迎面扔入车内．【解析】　1竖直下落的沙包在水平方向上速度为零，动量为零，在水平方向满足动量守恒，由动量守恒定律，得mv0＝m＋m′v′，解得v′＝

3.64m/s.2取v0方向为正方向，由动量守恒定律得mv0－m′v＝m＋m′v″解得v″＝

3.18m/s.【答案】　

13.64m/s　

23.18m/s能力提升1．质量为M的木块在光滑水平面上以速率v1向右运动，质量为m的子弹以速率v2水平向左射入木块，假设子弹射入木块后均未穿出，且在第N颗子弹射入后，木块恰好停下来，则N为　　A.B.C.D.【解析】　把木块和N颗子弹当做一个系统，由动量守恒定律得Mv1－Nmv2＝0，解得N＝.【答案】　C2．如图所示，A，B两物体质量分别为mA、mB，且mAmB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上，经相同时间后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将　　A．停止运动B．向左运动C．向右运动D．运动方向不能确定【解析】　撤去F前后，合外力始终为0，动量守恒，粘在一起的动量是0，速度也为

0.【答案】　A

3.如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面的速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为　　A．v0＋vB．v0－vC．v0＋v0＋vD．v0＋v0－v【解析】　根据动量守恒定律，选向右方向为正方向，则有M＋mv0＝Mv′－mv，解得v′＝v0＋v0＋v，故选项C正确．【答案】　C4．如图所示，甲车的质量是2kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1kg的小物体．乙车质量为4kg，以5m/s的速度向左运动，与甲车碰撞的极短时间内甲车获得8m/s的速度，物体滑到乙车上．若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为

0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止？g取10m/s2【解析】　乙与甲碰撞动量守恒m乙v乙＝m乙v乙′＋m甲v甲′小物体m在乙上滑动至有共同速度v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得m乙v乙′＝m＋m乙v对小物体应用牛顿第二定律得a＝μg所以物体在乙上表面滑行时间为t＝代入数据得t＝

0.4s.【答案】　

0.4s5．多选如图所示，长L为

0.8m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量为

0.2kg的小球，将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放，当球摆至最低点时，恰与放在光滑水平桌面边缘的质量为1kg的铁块正碰，碰后小球以

2.0m/s的速度弹回，若光滑桌面距地面高度h＝

1.25m，铁块落地点距桌边的水平距离多大？g＝10m/s2【解析】　根据机械能守恒，设小球与铁块碰前的速度为v0，得m1gL＝m1v

①小球与铁块碰撞满足动量守恒，得m1v0＝－m1v0′＋m2v2

②由平抛运动的规律可得h＝gt2

③x＝v2t

④联立

①②③④解得x＝

0.6m.【答案】　

0.6m。