动量守恒限时作业5

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1、动量守恒限时作业4 1( 对应要点一 ) 把一支枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关 于枪、子弹和车的下列说法中正确的是( ) A枪和子弹组成的系统动量守恒 B枪和车组成的系统动量守恒 C若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒D枪、子弹和车组成的系统动量守恒 解析：枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸力和子弹在枪管中运动时与枪管间的摩擦力，枪和车一起在水平地面上做变速运动，枪和车之间也有作用力。如果选取枪和子弹为系统，则车给 枪的力为外力，选项A错；如果选取枪和车为系统，则子弹对枪的作用力为外力，选项B错；如果选车、枪和子

2、弹为系统，爆炸力和子弹与枪管间的摩擦力均为内力，并不存在忽略的问题，系统在水平方向上不 受外力，整体遵守动量守恒的条件，故选项C错、 D对。 答案： D 2( 对应要点三 ) 带有 1/4 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 1635 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 又返回车的左端，则( ) A小球以后将向左做平抛运动图 1635 B小球将做自由落体运动C此过程小球对小车做的功为12Mv2 0D小球在弧形槽上上升的最大高度为v2 0/2g 解析：小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v，由动量守恒定律和机械能守恒定律有： Mv02

3、Mv1 2Mv2 02(12Mv2) Mgh联立得：hv2 04g，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。 答案： BC 7( 多选)(2017 湖北名校期中测试) 关于动量守恒的条件，下列说法正确的是( ) 7 CDE A只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B只要系统所受合外力所做的功为零，系统动量一定守恒 C只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量一定守恒 D系统加速度为零，系统动量一定守恒 E两物体组成的系统，所受合外力为零，

4、则两物体动量的改变量大小一定相等 8. (2017江苏苏北三市模拟) 光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木 块的 vt 图象如图所示已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加了 50 J，则此过程产生的内能可能是( ) 8 D A10 JB50 JC70 JD 120 J 9(2017北京东城区期中) 质量为80 kg的冰球运动员甲，以5 m/s的速度在水平冰面上向右运动时，与质量为100 kg、速度为3 m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止假设碰撞时间极短， 下列说法中正确的是( ) 9 D A碰后乙向左运动，速度大小为1 m/

5、s B碰后乙向右运动，速度大小为7 m/s C碰撞中甲、乙的机械能总共增加了1 450 J D碰撞中甲、乙的机械能总共损失了1 400 J 8. 半径相等的两个小球甲和乙，在光滑的水平面上沿同一直线相向运动，若甲球质量大于乙球质量，发生碰撞前，两球的动能相等，则碰撞后两球的状态可能是( ) 8 C A两球的速度方向均与原方向相反，但它们的动能仍相等 B两球的速度方向相同，而且它们的动能仍相等 C甲、乙两球的动量相同 D甲球的动量不为零，乙球的动量为零 9. ( 多选 )如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上其中，弹簧两端分别与静止的滑块N和 挡板 P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块

6、M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞 ( 不粘接 ) 后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度 v0向右运动在此过程中( ) 9BD AM的速度等于0 时，弹簧的弹 性势能最大 BM与 N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小 CM的速度为v0/2 时，弹簧的长度最长 DM的速度为v0/2 时，弹簧的长度最短 10. 10 AD ( 多选 )如图所示， 光滑的水平面上，质量为 m1的小球以速度v 与质量为m2的静止小球正碰，碰后两小球的速度大小都为12v，方向相反，则两小球的质量之比m1m2及动能变化量之比Ek1 Ek2为( ) Am1m213 Bm1m211 CEk1Ek213 DEk1Ek211

7、 11. 如图所示，在光滑水平面上，木块A的质量 mA1 kg，木块 B的质量 mB 4 kg，质量 mC2 kg的木块C置于足够长的木块B上，B、C之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑开始时 B、C静止，A以 v010 m/s 的速度向右运动，与B碰撞后 B的速度为3.5 m/s，碰撞时间极短求：(1)A 、B碰撞后 A的速度 (2) 弹簧第一次恢复原长时C的速度1(2016课标 ) 某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空 中为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板( 面 积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖

8、直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开忽略空 气阻力已知水的密度为，重力加速度大小为g. 求：(1) 喷泉单位时间内喷出的水的质量； (2) 玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度2. (2016课标 ) 如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和 其面前的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h0.3 m(h 小于斜面体的高度) 已知小孩与滑板的总质量为m1 30 kg，冰块的质量为m210 kg，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g10 m/s2. (1)

9、求斜面体的质量； (2) 通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？3. (2016课标 ) 如图，水平地面上有两个静止的小物块a 和 b，其连线与墙垂直；a 和 b 相距 l ，b 与墙之间也相距l ；a 的质量为m ，b 的质量为3 4m.两物块与地面间的动摩擦因数均相同现使a 以初速度v0向右滑动此后a 与 b 发生弹性碰撞，但 b 没有与墙发生碰撞重力加速度大小为g. 求物块与地面间的动 摩擦因数满足的条件4. (2015课标 ) 如图， 在足够长的光滑水平面上，物体 A、B、C位于同一直线上，A位于 B、C之间 A 的质量为m ，B、C的质量都为M ，三者均处于静止状态现使A以某

10、一速度向右运动，求m和 M之间应满足什么条件，才能使A只与 B、C各发生一次碰撞设物体间的碰撞都是弹性的5. (2016天津理综) 如图所示，方盒A 静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的 2 倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为. 若滑块以速度v 开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为_，滑块 相对于盒运动的路程为_12如图所示，甲车的质量是2 kg ，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg 的小物 体. 乙车质量为4 kg ，以 5 m/s 的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得

11、8 m/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 10 m/s2）13. 如图 , 质量为 M=1kg的平板车左端放有一质量为m=2kg的铁块，铁块与车之间的动摩擦因数=0.5. 开 始时车和铁块以速度v0=6m/s 在光滑水平面上向右运动，并使车与墙发生正碰，设碰撞时间极短，且碰后 车的速率不变， 车身足够长致使铁块始终不能与墙相碰, 求（1）铁块相对于 车的总路程。（2）小车和墙第一次相碰后所走的总路程. 11解题思路： (1) 因A、B碰撞时间极短，故在A、B碰撞时，C的速度为零取向右为正方向，

12、根据 动量守恒定律有：mAv0mAvAmBvB，代入数据得：vA 4 m/s ，方向向左 (2) 弹簧第一次恢复原长时，弹簧的弹性势能为零，设此时B的速度为vB，C的速度为vC 根据动量守恒定律得mBvBmBvBmCvC又根据机械能守恒定律得1 2mBv2 B1 2mBv2 B12mCv2 C联立解得vC14 3m/s ，方向向右答案： (1)4 m/s，向左(2)14 3m/s ，向右1解题思路： (1) 设 t时间内，从喷口喷出的水的体积为V，质量为m，则 mVVv0St 由式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为m tv0S(2) 设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达

13、玩具底面时的速度大小为v0. 对 于 t时间内喷出的水，由能量守恒得 1 2( m)v2( m)gh1 2( m)v2 0在h高度处， t时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为p(m)v 设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有 Ftp 由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得 FMg 联立式得hv2 0 2gM2g22v2 0S2答案： (1) v0S(2)v2 0 2gM2g22v2 0S22解题思路： (1) 规定向右为速度正方向冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设 此共同速度为v，斜面体的质量为m3. 由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得 m2v20(m2

14、m3)v 12m2v2 2012(m2m3)v2m2gh式中v20 3 m/s 为冰块推出时的速度联立式并代入题给数据得 m320 kg (2) 设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律有 m1v1m2v200 代入数据得 v11 m/s 设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3，由动量守恒和机械能守恒定律有 m2v20m2v2m3v3 12m2v2 2012m2v2 212m3v2 3联立式并代入数据得 v21 m/s 由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩答案： 见解析 3解题思路： 设物块与地面间的动摩擦因数为.若要物块a、b能够发生碰

15、撞，应有1 2mv2 0mgl即 M，第一次碰撞后，A与C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果m M，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右运动，A不可能与B发生碰撞；所以只需考虑mM的 情况第一次碰撞后，A反向运动与B发生碰撞设与B发生碰撞后，A的速度为vA2，B的速度为vB1，同样 有vA2mM mMvA1mM mM2v 0根据题意，要求A只与B、C各发生一次碰撞，应有 vA2vC 1联立式得 m24mMM20解得 m(52)M另一解m (52)M舍去所以，m和M应满足的条件为(52)MmM答案： (52)MmM 5解题思路： 设滑块的质量为m，最终盒与滑块的共同速度为v 根据动量守恒得：mv(m2m)v解得v1 3v设滑块相对于盒的运动路程为s根据能量守恒得：mgs1 2mv21 2(m2m)v2解得sv23g答案：v 3v23g12 t=0.4 s 13 （1）5.4m （2）4.05m