2019高中物理 第一章 碰撞与动量守恒章末习题（基础篇）教科版选修3-5.doc

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1、1动量守恒定律动量守恒定律章末习题检测章末习题检测( (基础篇基础篇) )一、选择题一、选择题 1下列论述中错误的是（ ） A相互作用的物体，如果所受合外力为零，则它们的总动量保持不变B动量守恒是指相互作用的各个物体在相互作用前后的动量不变C动量守恒是相互作用的各个物体组成的系统在相互作用前的动量之和与相互作用之后的动量 之和是一样的D动量守恒是相互作用的物体系在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的2一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为 M 的平板，处于平衡状态一质量为 m 的 均匀环套在弹簧外，与平板的距离为 h，如图所示让环自由下落，撞击平板已知碰后环与板以相 同的速度向下运

2、动，使弹簧伸长（ ） A若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C环撞击板后，板的新的平衡位置与的大小无关D在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功3如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽，置于光滑的水平面上，槽的左侧有一个竖直 墙壁现让一个小球自左端槽口 A 的正上方从静止开始下落，与半圆形槽相切从 A 点进入槽内，则以 下说法正确的是（ ） A小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能不守恒C小球从最低点向右侧最高点运动过程中，小球与槽组成的

3、系统在水平方向动量守恒D小球离开右侧最高点以后，将做竖直上抛运动4质量为 m 的物体以 v0做平抛运动，经过时间 t，下落的高度为 h，速度大小 v在这段时间内， 该物体的动量变化量大小为（ ） Amvmv0 Bmgt c22 0m vv D2mgh5如图所示，两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端由静止自由下滑，2到达斜面底端，两个物体具有的不同的物理量是（ ） A下滑的过程中重力的冲量 B下滑的过程中弹力的冲量C下滑的过程中合力的冲量 D刚到达底端时的动量大小6两辆汽车的质量分别为 m1和 m2，已知 m1m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则 此时两辆汽车动量 p

4、1和 p2的大小关系是（ ） Ap1等于 p2 Bp1小于 p2 Cp1大于 p2 D无法比较7放在光滑水平面上的物体 A 和 B 之间用一弹簧相连，一颗水平飞来的子弹沿着 AB 连线击中 A，并留在其中，若 A 和 B 及子弹质量分别为 mA和 mB及 m，子弹击中 A 之前的速度为 v0，则（ ） AA 物体的最大速度为0Amv mmBB 物体的最大速度为0Bmv mmC两物体速度相同时其速度为0ABmv mmmD条件不足，无法计算8向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成 a 和 b 两块，若质量较大的 a 块的速度方向仍沿原来的方向，则（ ） Ab 块

5、的速度方向一定与原速度方向相反B从炸裂到落地的这段时间里，a 块飞行的水平距离一定比 b 块大Ca 块和 b 块一定同时到达地面D在炸裂过程中，a 块与 b 块受到的爆炸力的冲量大小一定相等9如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时 B 静 止，A 具有 4 kgms 的动量（令向右为正） ，开始绳松弛在绳拉紧（可能拉断）的过程中，A、 曰动量的变化可能为（ ） ApA=4 kgms，pB=4 kgmsBpA=2 kgms，pB=2 kgmsCpA=2 kgms，pB=2 kgmsDpA=pB=2 kgms310在光滑的水平桌面上静止着长为 L 的方木块 M

6、，今有 A、B 两颗子弹沿同一水平轨道分别以 速度 vA、vB从 M 的两侧同时射入木块A、B 在木块中嵌入的深度分别为 dA、dB，且 dAdB，dA+dBL，而木块却一直保持静止，如图所示，则可判断 A、B 子弹在射入前（ ） A速度 vAvBBA 的动能大于 B 的动能CA 的动量大小大于 B 的动量大小DA 的动量大小等于 B 的动量大小二、填空题二、填空题 11沿水平方向飞行的手榴弹，它的速度为 20 ms，在空中爆炸后分裂成质量分别为 1 kg 与 0.5 kg 的两块，其中 0.5 kg 的一块以 10 ms 的速度与原速度反向运动，则另一块此时速度大小为 _ms，方向_12一只

7、质量 M=1 kg 的鸟在空中以 v0=6 ms 的速度沿水平方向飞行，离地面高度 h=20 m，忽 被一颗质量 m=20 g 沿水平方向同向飞来的子弹击中，子弹速度 v=300 ms，击中后子弹留在鸟体内， 鸟立即死去，g 取 10 ms2（1）鸟被击中后经_s 落地；（2）鸟落地处离被击中处的水平距离是_m三、解答题三、解答题 13如图所示，质量为 m 的球 A 以初速度 v0冲上具有 14 圆弧的槽体 B，但不冲出其外，不计 一切摩擦，槽体 B 的质量亦为 m当球 A 再次从槽体曰的底端滑离后，试分析球 A 将做何种运动14光滑水平面上静止着两个木块 A 和 B，中间用一轻弹簧相连，A

8、与占的质量分别为 m1和 m2， 一质量为 m0的子弹以速度 v0射中 A 后留在 A 中求：（1）弹簧被压缩到最短时的弹性势能；（2） 当弹簧再次到达自然长度时 A、B 的速度15如图，长木板 ab 的 b 端固定一挡板，木板连同挡板的质量为 M=4.0 kg，a、b 间距离 s=2.0 m木板位于光滑水平面上在木板 a 端有一小物块，其质量 m=1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因 数 =0.10，它们都处于静止状态现令小物块以初速度 v0=4.0 ms 沿木板向前滑动，直到和挡板 相碰碰撞后，小物块恰好回到。端而不脱离木板求碰撞过程中损失的机械能4【答案与解析】 一、选择题一、选择题

9、1 【答案】B 2 【答案】A、C 3 【答案】C 【解析】小球的机械能有一部分转移给了半圆形槽，因此除重力对小球做功外，半圆形槽对小球 的弹力也对小球做了功（负功） ，故 A 错整个系统不存在机械能损失，故 B 错当小球过槽的最低 点后，槽就离开墙向右加速运动，系统水平方向不受外力作用，故 C 对小球离开槽右侧最高点时， 有一个随槽的向右的水平分速度，小球飞出后做斜抛运动。故 D 错 4 【答案】B、C、D 【解析】由动量定理可知 B 项正确，设 t 秒末的竖直分速度为 v1，则有2 12vgh，22 210vvv，根据矢量减法可知 vv0=v1，由以上分析可知 C 项和 D 项也正确5 【

10、答案】A、B、C 【解析】由运动学知识可知两个物体下滑所用的时间不同，由 I=Ft 可知 A 项正确由于倾角 不同，两物体所受弹力的方向不同，所以 B 项正确根据机械能守恒知两物体到达底端时的速度大小 相等，由于速度方向不同，两物体的动量变化也不同由动量定理可知 C 项正确 6 【答案】C 【解析】由2 21 22kpEmvm得2kpmE，因为 m1m2，所以 p1p2，选 C7 【答案】A、C 8 【答案】C、D 9 【答案】C 【解析】绳张紧过程中动量守恒，动能要损失 10 【答案】A、B、D 【解析】由动量守恒可知 D 项正确，因为木块一直静止，所以 A、B 两子弹对木块的作用力等大，即

11、木块对 A、B 两子弹的作用力等大，由动能定理可知 B 项正确根据22pEkm可知 A 项正确二、填空题二、填空题 11 【答案】35 不变 12 【答案】 （1）2 （2）23.52 【解析】 （1）被击中后，鸟做平抛运动，由运动学公式，得其落地时22 20s2s10htg（2）设鸟被击中后的速度为 v，由动量守恒定律有Mv0+mv=(M+m)v066m / s11.76m / s1.02MvmvvMm水平位移为 x=vt=11.762 m=23.52 m5三、解答题三、解答题 13 【答案】见解析 【解析】以 A、B 为研究对象，在球 A 冲进和退离槽 B 的过程中，由于不计一切摩擦，故系

12、统在 水平方向动量守恒，机械能也守恒，因而此过程可视为弹性碰撞，于是可应用前述结论立即得出球 A 从槽体 B 的底端滑离时的速度00Ammvvmm因此球 A 从槽体 B 底端滑离后将做自由落体运动 14 【答案】见解析 【解析】 （1）子弹射入木块 A，并留在其中，这是典型的完全非弹性碰撞问题设子弹与木块 A 的共同速度为 v，则有m0v0=(m1+m0)v 此后子弹与木块 A 一起运动，当弹簧被压缩到最短时，木块 A 与 B 有共同速度 v，此过程也类 似完全非弹性碰撞，故有(m1+m0)v=(m1+m2+m0)v 子弹及木块 A 损失的动能全部转化为弹簧的弹性势能22 10120()()

13、22pmm vmmm vE由式可求出最大的弹性势能 22 02 0101202()()pm m vEmmmmm（2）当弹簧再次达到自然长度时，其弹性势能为零，故从子弹与木块 A 向着 B 运动到与 B 分开 的过程，可以看成是弹性碰撞，设弹簧回复到自然长度时，木块 A、B 的速度分别为 vA、vB，则有(m1+m0)v=(m1+m0)vA+m2vB 222 10102()() 222ABmm vmm vm v 由式可求得1020 012010() ()()Ammm m vvmmmmm，0 01202Bm vvmmm15 【答案】见解析 【解析】设木板和物块最后的共同速度为 v，由动量守恒定律

14、mv0=(m+M)v设全过程损失的机械能为 E，则22 011()22EmvmM v用 s1表示物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移，W1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功，用 W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功用 s2表示从碰撞 后瞬间到物块回到 a 端时的木板的位移，W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功，用 W4表示同 样时间内摩擦力对物块所做的功用 W 表示在全过程中摩擦力做的总功则11Wmgs，21()Wmg ss ，32Wmgs ，42()Wmg ss，6W=W1+W2+W3+W4用 E1表示在碰撞过程中损失的机械能，则 E1=EW，由上列各式解得 2 10122mMEvmgsmM，代入数据得 E1=2.4 J