1、课时作业37动量守恒定律及其应用时间：45分钟一、单项选择题1下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量不守恒的是()解析：A中子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球的系统所受合力为零，系统动量守恒；D项中，系统水平方向动量守恒答案：B2一颗手榴弹以v010 m/s的水平速度在空中飞行设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2 kg，沿原方向以250 m/s的速度飞去，那么，质量为0.4 kg的大块在爆炸后速度大小和方向是()A125 m/s，与v0反向 B110 m/s，与v0反
2、向C240 m/s，与v0反向 D以上答案均不正确解析：选v0的方向为正方向，根据动量守恒定律可得(m1m2)v0m1v1m2v2，代入数据解得v2110 m/s，B正确答案：B3冬奥会短道速滑接力项目是我国在冬奥会上的优势项目仔细观察优秀运动员的接力过程，我们可以发现，“接棒”的运动员提前站在“交棒”运动员的前面，并且开始向前滑行，等到“交棒”运动员追上“接棒”运动员时，“交棒”运动员猛推“接棒”运动员一把，使其获得更大速度向前冲出若运动员与冰面间的摩擦可忽略不计，在两人相互作用的过程中()A两位运动员的动量变化量一定等大反向B“交棒”运动员比“接棒”运动员的动量变化大C“交棒”运动员比“接
3、棒”运动员的速度变化大D“交棒”运动员对“接棒”运动员的冲量大于“接棒”运动员对“交棒”运动员的冲量解析：运动员与冰面间的摩擦可忽略不计，两运动员相互作用时只受内力，不受外力，故动量守恒根据动量定理可知，相互作用的冲量大小相等，方向相反，因此他们的动量变化量大小相等，方向相反，即Ftp1p2，A正确，B、D错误；由于质量未知，由m1v1m2v2知，无法比较两运动员速度变化量之间的关系，C错误答案：A4.如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，静止放在光滑水平面上，如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中，已知物体A的质量为物体B质量的3/4，子弹的质量为物体B质量的1/4.弹簧被压缩
4、到最短时物体B的速度为()A. B.C. D.解析：设物体B的质量为m，三者构成的系统水平方向上动量守恒，即mv0v，解得vv0.答案：B5根据UIC(国际铁道联盟)的定义，高速铁路是指营运速率达200 km/h以上的铁路和动车组系统，我国武广高速铁路客运专线已正式开通据广州铁路局警方测算：当和谐号动车组列车以350 km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时，受到的阻力约为106 N，如果撞击一块质量为0.5 kg的障碍物，会产生大约5 000 N的冲击力，撞击时间约为0.01 s，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()A列车受到合力的冲量约为5 000 NsB列车受
5、到合力的冲量约为104 NsC障碍物受到合力的冲量约为175 NsD列车和障碍物组成的系统动量近似守恒解析：由列车匀速行驶时撞击障碍物，获得5 000 N的冲击力，可知撞击过程中列车受到的合力为5 000 N，合力的冲量为5 0000.01 Ns50 Ns，A、B错误；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，障碍物受到合力的冲量与列车受到的合力的冲量等大反向，故C错误，D正确答案：D二、多项选择题6.如图所示，在光滑的水平面上有一静止的小车，甲、乙两人站在小车左、右两端，当二人同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是()A乙的速度必定大于甲的速度B甲的质量必定大于乙的
6、质量C乙的动量必定大于甲的动量D甲、乙的动量之和必定不为零解析：由题知小车向右运动，根据甲、乙两人和小车构成的系统动量守恒，表明甲、乙两人的总动量向左，乙的动量大于甲的动量，C、D正确；甲、乙的质量和速度无法判断，故A、B错误答案：CD7如图所示，两水平光滑轨道间的距离和弹簧自然长度均为d.m2的左边有一固定挡板m1由图示位置静止释放，当m1与m2相距最近时m1速度为v1，则求在以后的运动过程中()Am1的最小速度是零Bm1的最小速度是v1Cm2的最大速度是v1Dm2的最大速度是v1解析：当m1与m2相距最近后，m1超前，做减速运动，m2落后，做加速运动，当再次最近时，m1减速结束，m2加速结
7、束，因此此时m1速度最小，m2速度最大，在此过程中遵从动量守恒和机械能守恒，因此二者的作用相当于弹性碰撞，由弹性碰撞的公式解得B、D正确答案：BD8.如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()A弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动BC与B碰前，C与AB的速率之比为MmCC与油泥粘在一起后，AB立即停止运动DC与油泥粘在一起后，AB继续向右运动解析：小车
8、AB与木块C组成的系统在水平方向上动量守恒，C向右运动时，AB应向左运动，故A错误；设碰前C的速率为v1，AB的速率为v2，则0mv1Mv2，得，故B正确；设C与油泥粘在一起后，AB、C的共同速度为v共，则0(Mm)v共，得v共0，故C正确，D错误答案：BC三、非选择题9如图所示，木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进已知O、P两点间的距离为s，炸药爆炸时释放的化学能均全部转
9、化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求：(1)木块与水平地面的动摩擦因数；(2)炸药爆炸时释放的化学能解析：(1)设木块与地面间的动摩擦因数为，炸药爆炸释放的化学能为E0.从O滑到P，对A、B，由动能定理得2mgs2m22mv解得.(2)在P点爆炸，A、B动量守恒，可得2mmv根据能量的转化与守恒得E02mmv2联立解得E0mv.答案：(1)(2)mv10如图所示，半径分别为R和r(Rr)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点，求：(1)两小球的质量比
10、；(2)若mambm，要使a、b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有多少弹性势能？解析：(1)a、b球恰好能通过各自圆轨道最高点的速度分别为va，vb弹簧释放a、b球前后，由动量守恒知mavambvb释放后，对a、b球分别由机械能守恒知mavmav mag2Rmbvmbv mbg2r联立解得.(2)由动量守恒定律得若mav1mbv2，mambm解得v1v2，所以a、b两球离开弹簧时机械能相等当a球恰好能通过圆轨道的最高点时，E弹最小，恰好通过最高点有v，因为Rr，所以只要a球恰好能通过最高点即可满足条件对a球，由机械能守恒得mv2mgRmv2则E弹2mv5mgR.答案：(1)(2)5mgR
11、11如图所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，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的速度的一半求：(1)B的质量；(2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失解析：(1)以初速度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，由题意可知：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由式得mB.(2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得mv0(mmB)v设碰撞过程A、B系统机械能的损失为E，则Em()2mB(2v)2(mmB)v2联立式得Emv.答案：(1)m(2)mv
