1、课时跟踪检测(二)动量守恒定律A组重基础体现综合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()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,这两个外力的合力为零解析:选D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。枪和子弹组成的系统受到车
2、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,故选项A、B错误,D正确。2.(多选)在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧,如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看成一个系统,下面说法正确的是()A两手同时放开后,系统总动量始终为零B先放开左手,再放开右手后,动量不守恒C先放开左手,后放开右手,总动量向左D无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零解析:选ACD在两手同时放开后,水平方向无外力作用,只有弹簧的弹力(内力),故动量守恒,即系统的总动量始终为零,A对;先放开左手,再放开右手
3、后,是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间,系统所受合外力也为零,即动量是守恒的,B错;先放开左手,系统在右手作用下,产生向左的作用力,故有向左的冲量,再放开右手后,系统的动量仍守恒,即此后的总动量向左,C对;其实,无论何时放开手,只要是两手都放开后就满足动量守恒的条件,即系统的总动量保持不变,D对。3.(多选)在军事训练中,一战士从岸上以2 m/s的速度跳到一条向他缓缓漂来、速度是0.5 m/s的小船上,然后去执行任务,已知战士的质量为60 kg,小船的质量是140 kg,该战士上船后又跑了几步,最终停在船上,不计水的阻力,则()A战士跳到小船上到最终停在船上的过程,战士和小船的总动量守恒
4、B战士跳到小船上到最终停在船上的过程,战士和小船的总机械能守恒C战士最终停在船上后速度为0D战士跳上小船到最终停在船上的过程中动量变化量的大小为105 kgm/s解析:选AD在战士跳到小船到最终停在小船上的过程中,战士和小船的总动量守恒,总机械能有损失,不守恒,选项A正确,B错误;以战士初始运动方向为正方向,对战士跳到小船上并最终停在船上的过程,设战士最终停在船上后船和战士的速度为v,由动量守恒定律可知m人vm船v船(m人m船)v,得v0.25 m/s,选项C错误;战士动量的变化量pm人(vv)60(0.252) kgm/s105 kgm/s,动量变化量的大小为105 kgm/s,选项D正确。
5、4.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()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小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动解析:选B木箱和小木块具有向右的动量,并且相互作用的过程中总动量守恒,选项A、D错误;由于小木块与底板间存在摩擦,小木块最终将相对木箱静止,选项B正确,选项C错误。5.如图所示,甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲、乙物体的速度大小分别为3 m/s
6、和1 m/s;碰撞后甲、乙两物体都反向运动,速度大小均为2 m/s。则甲、乙两物体质量之比为()A23B25C35 D53解析:选C选取碰撞前甲物体的速度方向为正方向,根据动量守恒定律有m甲v1m乙v2m甲v1m乙v2,代入数据,可得m甲m乙35,选项C正确。6.如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面是粗糙的,有一质量为m的木块,以初速度v0滑上小车的上表面。若车的上表面足够长,则()A木块的最终速度一定为B由于车的上表面粗糙,小车和木块组成的系统动量减小C车的上表面越粗糙,木块减少的动量越多D车的上表面越粗糙,小车增加的动量越多解析:选A以小车和木块组成的系统为研究对象,所受
7、合外力为零,因此系统动量守恒,由于摩擦力的作用,木块速度减小,小车速度增大,最后小车和木块以共同速度运动。有mv0(mM)v,解得v,无论车上表面如何粗糙,最终两者的速度都是v,故A正确。7.(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,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:选BC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,故系统在水平方向上动量守恒,因小球下滑过程中水平向左
8、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。8.A、B两球沿同一条直线运动,如图记录了它们碰撞前后的运动情况。其中a、b分别为A、B碰前的xt图线,c为它们碰后的xt图线。若A球质量为1 kg,则B球质量是多少?解析:由图像可知碰前va m/s3 m/s,vb m/s2 m/s。碰后vc m/s1 m/s,由碰撞过程中动量守恒有mAvamBvb(mAmB)vc,代入数据得mB0.67 kg。答案:0.67 kg组重应用体现创新9(多选)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
9、车的A端并使弹簧压缩,开始时小车AB和木块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,同时小车AB也向右运动BC与B碰前,C与小车AB的速率之比为MmCC与油泥粘在一起后,小车AB立即停止运动DC与油泥粘在一起后,小车AB继续向右运动解析:选BC弹簧向右推C,C向右运动,同时弹簧向左推A端,小车AB向左运动,A错误;因小车AB与C组成的系统动量守恒,C与B碰前,有mvCMvAB,得vCvABMm,B正确;C与B碰撞过程动量守恒,有:mvCMvAB(Mm)v,知v0,故C正确、D错误。10.(多
10、选)如图所示,一个质量为M2 kg的足够长的木板放置在光滑水平面上,木板的一侧是一个固定在水平面上的四分之一圆弧EF,圆弧半径R0.6 m,E点切线水平。轨道底端高度与木板高度相同。现将可视为质点、质量为m1 kg的小铁块从弧形轨道顶端由静止释放,小铁块到达轨道底端时,轨道的支持力为25 N。若小铁块在弧形轨道上下滑动过程中克服摩擦力所做的功为Wf,小铁块和长木板达到的共同速度为v,重力加速度g取10 m/s2。则()AWf3 J BWf1.5 JCv2 m/s Dv1 m/s解析:选BD小铁块在弧形轨道底端时,满足Fmg,解得:v03 m/s,根据动能定理有mgRWfmv020,解得:Wf1.5 J。根据动量守恒定律知mv0(mM)v,解得v1 m/s。故选项B、D正确。11如图所示,一足够长木板,质量为M,放在光滑水平面上,在其左端放一质量为m的小木块(可视为质点),mM,木块与木板间存在摩擦,现使两者以速度v0共同向右运动。已知木板与墙碰撞后立即反向且速度大小不变,木块不会滑离木板和碰到墙。求木板在第二次碰墙后的运动过程中,木板速度为零时木块的速度。解析:第一次碰墙后,木板原速率反向瞬间,木块速度不变,木板与木块最终一起以共同速度向右运动,由动量守恒定律得(mM)v0(mM)v,得v。第二次碰墙后,当木板速度为零时,由动量守恒定律得(mM)vmv,得vv0。答案:v0