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时间:2018-12-16
《2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测(二)动量守恒定律 新人教版选修3-5》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时跟踪检测(二)动量守恒定律1.(多选)根据UIC(国际铁道联盟)的定义,高速铁路是指营运速率达200km/h以上的铁路和动车组系统。据广州铁路局警方测算:当和谐号动车组列车以350km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时,受到的阻力约为106N,如果撞击一块质量为0.5kg的障碍物,会产生大约5000N的冲击力,撞击时间约为0.1s,瞬间可能造成列车颠覆,后果不堪设想。在撞击过程中,下列说法正确的是( )图1A.冲击力对列车的冲量约为500N·sB.冲击力对列车的冲量约为104N·sC.冲击力对障
2、碍物的冲量约为175N·sD.列车和障碍物组成的系统动量近似守恒解析:选AD 冲击力为5000N,冲量为5000×0.1N·s=500N·s,A对,B、C错;撞击过程时间极短,列车和障碍物组成的系统动量近似守恒,D对。2.甲、乙两船静止在湖面上,总质量分别是m1、m2,两船相距x,甲船上的人通过绳子用力F拉乙船,若水对两船的阻力大小均为Ff,且Ff<F,则在两船相向运动的过程中( )A.甲船的动量守恒B.乙船的动量守恒C.甲、乙两船的总动量守恒D.甲、乙两船的总动量不守恒解析:选C 甲船、人、绳、
3、乙船组成的系统所受的合力为零,动量守恒,则选项C正确。3.如图2所示,在光滑水平面上,用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知mA4、A正确。4.(多选)如图3所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )图3A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反解析:选BD 以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒,由于初始状态小车与小球均静止,所以小球5、与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反,选项A、C错误,选项B、D正确。5.(多选)如图4所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止,此后( )图4A.a、b两车运动速率相等B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系vc>va>vbD.a、c两车运动方向相反解析:选CD 若人跳离b、c车时速度为v,由动量守恒定律知,人和c车6、组成的系统:0=-M车vc+m人v对人和b车:m人v=-M车vb+m人v对人和a车:m人v=(M车+m人)·va所以:vc=,vb=0,va=即vc>va>vb,并且vc与va方向相反。6.(多选)带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上,如图5所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,则( )图5A.小球以后将向左做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为MvD.小球在弧形槽上上升的最大高度为解析:选BC 小球上升到最高点7、时与小车相对静止,有共同速度v′,由动量守恒定律和机械能守恒定律有:Mv0=2Mv′①Mv=2×+Mgh②联立①②得h=,知D错误。从小球滚上到滚下并离开小车,系统在水平方向上的动量守恒,由于无摩擦力做功,动能守恒,此过程类似于弹性碰撞,作用后两者交换速度,即小球速度变为零,开始做自由落体运动,故B、C对,A错。7.如图6所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻质弹簧(弹簧与滑块不拴接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静8、止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。图6解析:设共同速度为v,滑块A和B分开后B的速度为vB,由动量守恒定律有(mA+mB)v0=mAv+mBvBmBvB=(mB+mC)v联立以上两式得,B与C碰撞前B的速度为vB=v0。答案:v08.如图7所示,一质量为M的物体静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度射出。重力加速度为g。求:图7(
4、A正确。4.(多选)如图3所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )图3A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反解析:选BD 以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒,由于初始状态小车与小球均静止,所以小球
5、与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反,选项A、C错误,选项B、D正确。5.(多选)如图4所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止,此后( )图4A.a、b两车运动速率相等B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系vc>va>vbD.a、c两车运动方向相反解析:选CD 若人跳离b、c车时速度为v,由动量守恒定律知,人和c车
6、组成的系统:0=-M车vc+m人v对人和b车:m人v=-M车vb+m人v对人和a车:m人v=(M车+m人)·va所以:vc=,vb=0,va=即vc>va>vb,并且vc与va方向相反。6.(多选)带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上,如图5所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,则( )图5A.小球以后将向左做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为MvD.小球在弧形槽上上升的最大高度为解析:选BC 小球上升到最高点
7、时与小车相对静止,有共同速度v′,由动量守恒定律和机械能守恒定律有:Mv0=2Mv′①Mv=2×+Mgh②联立①②得h=,知D错误。从小球滚上到滚下并离开小车,系统在水平方向上的动量守恒,由于无摩擦力做功,动能守恒,此过程类似于弹性碰撞,作用后两者交换速度,即小球速度变为零,开始做自由落体运动,故B、C对,A错。7.如图6所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻质弹簧(弹簧与滑块不拴接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静
8、止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。图6解析:设共同速度为v,滑块A和B分开后B的速度为vB,由动量守恒定律有(mA+mB)v0=mAv+mBvBmBvB=(mB+mC)v联立以上两式得,B与C碰撞前B的速度为vB=v0。答案:v08.如图7所示,一质量为M的物体静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度射出。重力加速度为g。求:图7(
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