1、课时分层作业(二)(时间:40分钟分值:100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题,每小题6分)1如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧甲木块与弹簧接触后()A甲木块的动量守恒B乙木块的动量守恒C甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D甲、乙两木块所组成系统的动能守恒解析根据动量守恒定律的条件,以甲、乙为一系统,系统的动量守恒,A、B错误,C正确;甲、乙的一部分动能转化为弹簧的弹性势能,甲、乙系统的动能不守恒,D错误答案C2(多选)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的斜面,斜面光滑,现有一个小球从斜面顶点由静止释放,
2、在小球下滑的过程中,以下说法正确的是()A斜面和小球组成的系统动量守恒B斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒C斜面向右运动D斜面静止不动解析小球加速下滑,系统竖直方向上有向下的加速度,竖直方向合力不为零,故系统动量不守恒,但系统水平方向上合力为零,故系统水平方向上动量守恒,因小球下滑过程中水平方向的速度在增大,由动量守恒定律可得,斜面水平向右的速度也在增加,故B、C正确答案BC3(多选)如图所示,木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上在b上施加向左的水平力使弹簧压缩当撤去外力后,下列说法正确的是()Aa尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前,
3、a和b组成的系统动量不守恒Ca离开墙壁后,a、b组成的系统动量守恒Da离开墙壁后,a、b和弹簧组成的系统机械能守恒解析在a尚未离开墙壁前,a、b系统水平方向受墙壁的弹力,合外力不为零,故动量不守恒,选项A错误,选项B正确;a离开墙壁后,系统只受重力和支持力作用,合外力为零,a、b组成的系统动量守恒,选项C正确;a离开墙壁后,a、b和弹簧组成的系统所受外力不做功,系统机械能守恒,选项D正确答案BCD4(多选)如图所示,A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行,最后停在B木块的右端,对此过程,下列叙述正确的是()A当C在A上滑行时,A、C组成的系统
4、动量守恒B当C在B上滑行时,B、C组成的系统动量守恒C无论C是在A上滑行还是在B上滑行,A、B、C三物块组成的系统动量都守恒D当C在B上滑行时,A、B、C组成的系统动量不守恒解析当C在A上滑行时,对A、C组成的系统,B对A的作用力为外力,不等于0,故系统动量不守恒,选项A错误;当C在B上滑行时,A、B已分离,对B、C组成的系统,沿水平方向不受外力作用,故系统动量守恒,选项B正确;若将A、B、C三木块视为一系统,则沿水平方向无外力作用,系统动量守恒,选项C正确,选项D错误答案BC5两辆质量相同的小车A和B静止于光滑的水平面上,且A车上站有一人,若这个人从A车跳到B车上,接着又跳回A车,仍与A车保
5、持静止,则此时A车的速度()A等于零B小于B车的速度C大于B车的速度D等于B车的速度解析人由A车跳上B车,又由B车跳回A车的整个过程中,人与A、B两车组成的系统水平方向动量守恒,系统初动量为零,所以末态A车与人的动量与B车的动量大小相等、方向相反,而人站在A车上,故A车的速度小于B车的速度,选项B正确答案B6如图所示,放在光滑水平面上的两物体,它们之间有一个被压缩的轻质弹簧,用细线把它们拴住已知两物体质量之比为m1m221,把细线烧断后,两物体被弹开,速度大小分别为v1和v2,动能大小分别为Ek1和Ek2,则下列判断正确的是()A弹开时,v1v211B弹开时,v1v221C弹开时,Ek1Ek2
6、21D弹开时,Ek1Ek212解析根据动量守恒定律知,p1p2,即m1v1m2v2,所以v1v2m2m112,选项AB错误;由Ek得,Ek1Ek2m2m112,选项C错误,选项D正确答案D二、非选择题(14分)7一个质量为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,此后小车的速度是多少?解析小车、砂、球三者组成的系统在水平方向上动量守恒,故Mv(Mm)v解得:v v3 m/s2 m/s.答案2 m/s能力提升练一、选择题(本题共4小题,每小题6分)1.(多选)如图所示,A、B两物体的质量比mAmB32,它们原来静止
7、在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑当弹簧突然释放后,若A、B两物体分别向左、右运动,则有()AA、B系统动量守恒BA、B、C系统动量守恒C小车向左运动D小车向右运动解析弹簧释放后,C对A的摩擦力向右,大小为mAg,C对B的摩擦力向左,大小为mBg,所以A、B系统所受合外力方向向右,动量不守恒,选项A错误;由于力的作用是相互的,A对C的摩擦力向左,大小为mAg,B对C的摩擦力向右,大小为mBg,所以C所受合外力方向向左而向左运动,选项C正确,D错误;由于地面光滑,A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,选项B正确答案BC2(多选)如图所示,
8、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()A小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统水平方向动量守恒B小球向左摆动时,小车向右运动,且系统水平方向动量守恒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AC错误,选项BD正确答案BD3如图所示,光滑水平直轨道上有两滑块A、B用
9、橡皮筋连接,A的质量为m.开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0.一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半则物体B的质量为()A B. Cm D2m解析以v0的方向为正方向设B的质量为mB,A、B碰撞后的共同速度为v.由题意知:碰撞前瞬间A的速度为,碰撞前瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得m2mBv(mmB)v,解得mB,故选项B正确答案B4(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点由静止释放,设NP足够长,则以下叙述正确的是()AA、B最终以同一不
10、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,B选项正确,A物体由静止到运动、最终速度又为零,C选项正确答案BC二、非选择题(本题共2小题,共26分)5(13分)如图所示,在光滑水平面上有两个木块A、B,木块B左端放置小物块C并保持静止,已知mAmB0.2 kg,mC0.1 kg,现木块A以初速度v2 m/s沿水平方向向右滑动,木块A与B相碰后具有共同速度(但不粘连),C与A、B
11、间均有摩擦求:(1)木块A与B相碰瞬间A木块及小物块C的速度大小;(2)设木块A足够长,求小物块C的最终速度解析(1)木块A与B相碰瞬间C的速度为0,A、B木块的速度相同,由动量守恒定律得mAv(mAmB)vA,vA1 m/s.(2)C滑上A后,摩擦力使C加速,使A减速,直至A、C具有共同速度,以A、C整体为系统,由动量守恒定律得mAvA(mAmC)vC,vC m/s,方向水平向右答案(1)1 m/s0(2) m/s方向水平向右6(13分)如图所示,甲车质量m120 kg,车上有质量M50 kg的人,甲车(连同车上的人)以v3 m/s的速度向右滑行,此时质量m250 kg的乙车正以v01.8 m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么范围以内才能避免两车相撞?不计地面和小车的摩擦,且乙车足够长解析人跳到乙车上后,如果两车同向,甲车的速度小于或等于乙车的速度就可以避免两车相撞以人、甲车、乙车组成的系统为研究对象由水平方向动量守恒得:(m1M)vm2v0(m1m2M)v,解得v1 m/s以人与甲车为一系统,人跳离甲车过程水平方向动量守恒,得:(m1M)vm1v1Mu解得u3.8 m/s因此,只要人跳离甲车的速度u3.8 m/s就可避免两车相撞答案大于等于3.8 m/s