1、课时作业2动量守恒定律1一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示，则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(C)A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能守恒C动量守恒，机械能不守恒D无法判定动量、机械能是否守恒解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上受合外力之和为零，所以动量守恒机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿入木块过程中有部分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒故选项C正
2、确，选项A、B、D错误2一个质量为2 kg的装砂小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3 m/s，一个质量为1 kg的球从0.2 m高处自由落下，恰落入小车的砂中，此后小车的速度为(B)A3 m/sB2 m/sC2.7 m/s D0解析：车、砂、球组成的系统水平方向动量守恒，Mv(Mm)v，故v m/s2 m/s.3如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则(B)A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块与木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱
3、的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析：把小木块和木箱看成一个系统，该系统所受合外力为零，故系统动量守恒，系统的初动量向右，末动量也应向右选项C中小木块始终在木箱内做往复运动，因摩擦力的存在，系统的机械能会越来越少，最终停止，这是不可能的由此可知，只有选项B正确4(多选)如图所示，木块A静置于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑、水平部分NP粗糙，现有一物体B自M点由静止下滑，设NP足够长，则以下叙述正确的是(BC)AA、B最终以同一不为零的速度运动BA、B最终速度均为零CA物体先做加速运动，后做减速运动DA物体先做加速运动，后做匀速运动解析：B物体滑下时，竖直方向的速度分量先增加后
4、减小，故A、B物体组成的系统动量不守恒但系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向动量守恒，因系统初动量为零，A、B在任一时刻的水平方向动量之和也为零，因NP足够长，B最终与A速度相同，此速度为零，选项B正确A物体由静止到运动、最终速度又为零，选项C正确5(多选)静止在光滑坚硬水平放置的铜板上的小型炸弹，爆炸后，所有碎弹片沿圆锥面飞开，如图所示，在爆炸过程中，对弹片而言，下列说法正确的是(BCD)A总动量守恒B爆炸后，弹片总动量方向在竖直方向上C水平方向上的总动量为零D炸弹爆炸时，总动量不守恒解析：炸弹在光滑铜板上爆炸时，对铜板产生向下的作用力，弹片受到铜板向上的反作用力所以爆炸过程中总动量不守
5、恒但水平方向上动量守恒，水平方向上的总动量为零总动量的方向在竖直方向上6如图所示，在水平光滑细杆上穿着A、B两个可视为质点的刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接，已知A、B、C三球质量相等，开始时三球静止，两绳伸直，然后同时释放三球，在A、B两球发生碰撞之前的过程中，下列说法正确的是(C)AA、B、C和地球组成的系统机械能不守恒BA、B两球发生碰撞前瞬间C球速度最大CA、B两球速度大小始终相等DA、B、C三球动量守恒解析：在A、B两球发生碰撞之前的过程中，只有重力和系统内弹力做功，系统的机械能守恒，故选项A错误；A、B两球发生碰撞前瞬间，两绳与杆垂直，C球不再向
6、下运动，速度为零，故选项B错误；根据对称性可知，A、B两球速度大小始终相等，故选项C正确；三球水平方向不受外力，所以A、B、C三球水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，故选项D错误7将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图所示(1)当乙车速度为零时(即乙车开始反向运动时)，甲车的速度多大？方向如何？(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？答案：(1)1 m/s方向向右(2)0.5 m/s方向向右解析：两个小车及磁铁组成的系统在水平方
7、向不受外力作用，系统水平方向动量守恒设向右为正方向(1)据动量守恒知mv甲mv乙mv甲代入数据解得v甲v甲v乙(32) m/s1 m/s，方向向右(2)两车相距最小时，两车速度相同，设为v，由动量守恒知mv甲mv乙mvmv解得v m/s0.5 m/s，方向向右1把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、子弹和车，下列说法中正确的是(D)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三者组成的系统因为子弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可忽略不计，故系统动量近似守恒D三者组成的系统动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这
8、两个外力的合力为零解析：由于枪水平放置，故三者组成的系统除受重力和支持力(两外力平衡)外，不受其他外力，动量守恒子弹和枪筒之间的力应为系统的内力，对系统的总动量没有影响，故选项C错误分开枪和车，则枪和子弹组成的系统受到车对其的外力作用，车和枪组成的系统受到子弹对其的外力作用，动量都不守恒，正确答案为D.2水平面上质量分别为0.1 kg和0.2 kg的物体相向运动，过一段时间则要相碰，它们与水平面的动摩擦因数分别为0.2和0.1.假定除碰撞外在水平方向这两个物体只受摩擦力作用，则碰撞过程中这两个物体组成的系统(B)A动量不守恒B动量守恒C动量不一定守恒 D以上都有可能解析：选取这两个相向运动的物
9、体为一个系统，这两个物体受到的重力与支持力平衡，受到的两个摩擦力方向相反，大小都是0.2 N，所以系统受到的外力之和为零，系统的动量守恒所以本题选B.3.如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则(A)A木块的最终速度为v0B由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒C车表面越粗糙，木块减少的动量越多D车表面越粗糙，小车获得的动量越多解析：由m和M组成的系统水平方向动量守恒易得A正确；m和M动量的变化与小车上表面的粗糙程度无关，因为车足够长，最终各自的动量与摩擦力大小无关4.如图所示，质量为M的盒子放在光
10、滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后(D)A两者的速度均为零B两者的速度总不会相等C物体的最终速度为mv0/M，向右D物体的最终速度为mv0/(Mm)，向右解析：物体与盒子组成的系统所受合外力为零，物体与盒子前后壁多次往复碰撞后，以速度v共同运动，由动量守恒定律得：mv0(Mm)v，故vmv0/(Mm)，向右5一木块自由落下，在木块下落途中被一颗飞来的子弹击中，击中后子弹留在木块中，结果木块着地时间未变，但产生了水平方向的偏移，则(B)A木块是被水平方向飞行的子弹击中的B木块是被斜向下方向飞行的
11、子弹击中的C木块在被击中的过程中，在水平方向子弹与木块的总动量不守恒D木块被击中前后，竖直方向的动量是增加的解析：子弹击中木块后，木块着地时间未变，产生了水平方向的偏移，说明子弹击中木块后，木块在竖直方向的速度没有发生变化，水平方向获得速度，子弹击中木块过程系统动量守恒，如果木块是被水平方向飞行的子弹击中的，由动量守恒定律可知，木块在竖直方向速度减小，则木块下落时间变长，故A错误；如果木块是被斜向下飞行的子弹击中的，子弹击中木块后，木块在竖直方向的速度可能不变，水平方向获得一定的速度，木块着地时间未变，产生了水平方向的偏移，故B正确；木块在被击中的过程中，在水平方向子弹与木块所受合外力为零，系
12、统水平方向动量守恒，故C错误；木块被击中前后，在竖直方向速度不变，木块质量不变，故木块在竖直方向动量不变，D错误6.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M3 kg的薄板和质量为m1 kg的物块，都以v4 m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4 m/s时，物块的运动情况是(A)A做加速运动 B做减速运动C做匀速运动 D以上运动均有可能解析：薄板足够长，最终物块和薄板达到共同速度v，取薄板运动方向为正方向，由动量守恒定律得，Mvmv(Mm)vv m/s2 m/s共同运动速度的方向与薄板初速度的方向相同在物块和薄板相互作用过程中，薄板一直做匀减速运动，而物块先
13、沿负方向减速到速度为零，再沿正方向加速到2 m/s.当薄板速度为v12.4 m/s时，设物块的速度为v2，由动量守恒定律得：MvmvMv1mv2v2 m/s0.8 m/s即此时物块的速度方向沿正方向，故物块正做加速运动，选项A正确7一辆车在水平光滑路面上以速度v匀速行驶车上的人每次以相同的速度4v(对地速度)向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包抛出第一个沙包后，车速减为原来的，则抛出第四个沙包后，此车的运动情况如何？答案：车以的速度向后退解析：设车的总质量为M，抛出第四个沙包后车速为v1，由全过程动量守恒得Mv(M4m)v14m4v对抛出第一个沙包前后列方程有：Mv(Mm)vm4v将式所得M1
14、3m代入式，解得抛出第四个沙包后车速为v1，负号表示向后退8如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg和0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，铁块可视为质点，求：(1)A的最终速度；(2)铁块刚滑上B时铁块的速度答案：(1)0.25 m/s(2)2.75 m/s解析：铁块从A的左端向右滑动，铁块做减速运动，A、B一起做加速运动，当铁块冲上B后，A、B分离，A做匀速运动，B继续做加速运动，当铁块与B达到共同速度后一起做匀速运动(1)选铁块和木块A、B为系统，取水平向右为正方向，由系统总动量守恒得mv(MBm)vBMAvA代入数据解得vA0.25 m/s(2)设铁块刚滑上B时的速度为v，此时A、B的速度均为vA0.25 m/s，铁块与A、B组成的系统动量守恒，由系统动量守恒得mvmv(MAMB)vA解得v2.75 m/s.