1、课时作业39动量守恒定律时间:45分钟满分:100分一、选择题(8864)1在相等的时间内动量的变化相等的运动有()A匀速圆周运动 B自由落体运动C平抛物体运动 D匀减速直线运动解析:相等的时间内动量的变化相等,则合外力恒定答案:BCD2两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是()A若甲最先抛球,则一定是v甲v乙B若乙最后接球,则一定是v甲v乙C只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲v乙D无论怎样抛球和接球,都是v甲v乙解析:因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等因此最终谁接球谁的速度小
2、答案:B3将物体P从置于光滑水平面上的斜面体Q的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑,如右图所示在下滑过程中,P的速度越来越小,最后相对斜面静止,那么由P和Q组成的系统()A动量守恒B水平方向动量守恒C最后P和Q以一定的速度共同向左运动D最后P和Q以一定的速度共同向右运动解析:P沿斜面向下做减速运动,系统竖直方向合外力不为零,系统动量不守恒,由于系统在水平方向的合外力为零,所以水平方向动量守恒,由于P开始有一初速度,系统在水平方向有一向左的初动量,最后PQ相对静止,又以一定的速度共同向左运动答案:BC4长木板A放在光滑的水平面上,质量为m2 kg的另一物体B以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木
3、板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如下图所示,则下列说法正确的是()A木板获得的动能为2 JB系统损失的机械能为4 JC木板A的最小长度为1 mD. A、B间的动摩擦因数为0.1解析:从图可以看出,B做匀减速运动,A做匀加速运动,最后的共同速度为1 m/s,系统动量守恒,mv0(mM)v,求得M2 kg,木板获得的动能为1 J,系统损失的动能为2 J,木板的最小长度为两者在1 s内的位移差为1 m,B运动的加速度为1 m/s2,动摩擦因数为0.1.答案:CD5如下图所示甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A均向右运动,经过相同的时间t,图甲中船A
4、没有到岸,图乙中船A没有与船B相碰则经过时间t()A图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小B图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大C图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D以上三种情况都有可能解析:由pFt知,两冲量相等答案:C6如右图在光滑水平面上叠放AB两物体,其间有摩擦,mA2 kg,mB1 kg,速度的大小均为v010 m/s,设A板足够长,当观察到B做加速运动时,A的可能速度为()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D5 m/s解析:因摩擦力作用,A、B先必做减速运动,因初动量总和为(210110)kgm/s10 kgm/s,故必是B
5、先减速为零,后反向加速,最后与A一起向右运动整个过程中,A一直减速当B速度为零时,A速度为v1,由动量守恒定律:v1 m/s,AB最终速度为v2 m/s m/s.可见,B做加速运动时,A的速度范围是5 m/svA3.3 m/s.C正确答案:C7(2012福建理综)如右图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0 向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()Av0v Bv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)解析:设水平向右为正方向,根据动量守恒定律,对救生员和船有(Mm)v0mvMvx,解得vxv0(v0v)答案:C
6、8如右图所示,在光滑的水平面上,有一质量M3 kg的薄板和一质量m1 kg的物块朝相反方向运动,初速度大小都为v4 m/s,它们之间有摩擦当薄板的速度大小为2.4 m/s时,物块的运动情况是()A做加速运动 B做减速运动C做匀速运动 D以上运动都有可能解析:由动量守恒定律得:当m的速度为零时,M的速度为2.67 m/s,此前m向右减速运动,M向左减速运动,此后m将向左加速运动,M继续向左减速运动;当两者速度达到相同时,即速度均为2 m/s时,两者相对静止,一起向左匀速直线运动由此可知当M的速度为2.4 m/s时,m处于向左加速运动过程中,选项A对答案:A二、计算题(31236)9(2013江西
7、六校联考)如下图所示,在高为h5 m的平台右边缘上,放着一个质量M3 kg的铁块,现有一质量为m1 kg的钢球以v01.0 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L2 m,已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离s(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,取g10 m/s2)解析:设钢球反弹后的速度大小为v1,铁块的速度大小为v,碰撞时间极短,系统动量mv0Mvmv1 钢球做平抛运动Lv1thgt2 由解得t1 s,v12 m/s,v4 m/s 铁块做匀减速直线运动,由mgma解得加速度大小:a5 m/s2 最终速度为0,则其运
8、行时间t10.8 s 所以铁块在平台向右滑行的距离s1.6 m答案:1.6 m10质量是10 g的子弹,以300 m/s的速度射入质量是24 g、静止在光滑水平桌面上的木块,并留在木块中,子弹留在木块中以后,木块运动的速度是多大?如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度为100 m/s,这时木块的速度又是多少?解析:子弹质量m10 g0.01 kg,子弹速度v0300 m/s,木块质量M24 g0.024 kg,设子弹射入木块中以后木块的速度为v,则子弹速度也是v,以子弹初速度的方向为正方向,由动量守恒定律得mv0(mM)v,解得v m/s88.2 m/s.若子弹穿出后速度为v1100 m/s,设
9、木块速度为v2,仍以子弹初速度方向为正方向,由动量守恒定律得mv0mv1Mv2.代入数据解得v283.3 m/s.答案:88.2 m/s83.3 m/s11(2011天津卷)如下图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R.重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;(2)小球A冲进轨道时速度v的大小解析:(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体运动,有2Rgt2解得t2(2)设球A的质量为m,碰撞前速度大小为v1,把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0,由机械能守恒定律知mv2mv2mgR设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2,由动量守恒定律知mv12mv2飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有2Rv2t综合式得v2.答案:(1)2(2)2