1、第2节动量守恒定律的应用一、选择题1.满载沙子总质量为M的小车,在光滑水平地面上匀速运动,速率为v0,在行驶途中有质量为m的沙子从车尾漏掉,则沙子漏掉后小车的速度应为()Av0 BMv0/(Mm)Cmv0/(Mm) D(Mm)v0/M2.两个球沿直线相向运动,碰撞后两球都静止则可以推断()A两个球的动量一定相等B两个球的质量一定相等C两个球的速度一定相等D两个球的动量大小相等,方向相反3.在光滑水平面上有两辆车,上面分别站着A、B两个人,人与车的质量总和相等,在A的手中拿着一个球,两车均保持静止状态,当A将手中的球抛给B,B接到后,又抛给A,如此反复多次,最后球落在B的手中,则关于A、B速率大
2、小是()AA、B两车速率相等 BA车速率大CA车速率小 D两车均保持静止状态4.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、向同一方向运动,A球的动量为7kgm/s,B球的动量为5kgm/s,当A球追上B球发生碰撞后,A、B两球的动量可能为()ApA6kgm/spB6kgm/sBpA3kgm/spB9kgm/sCpA2kgm/spB14kgm/sDpA4kgm/spB16kgm/s5.如图13.21所示,相同的平板车A、B、C成一直线静止在水平光滑的地面上,C车上站立的小孩跳到B车上,接着又立刻从B车上跳到A车上小孩跳离C车和B车的水平速度相同(相对地面),他跳到A车上后和A车相对静止,此时
3、三车的速度分别为vA、vB、vC,则下列说法正确的是()图13.21AvAvC BvBvCCvCvAvB DB车必向右运动6.在质量为M的小车中挂一个单摆,摆球的质量为m0,小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的()A小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1,v2,v3,满足(Mm0)vMv1mv2m0v3B摆球的速度不变,小车和木块的速度分别变为v1和v2,满足MvMv1mv2C摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v1,满足Mv(Mm)v1D小车和摆球的速度都为v1,木块的速
4、度为v2,满足(Mm0)v(Mm0)v1mv27.质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰后A球的动能恰好变为原来的1/9,则B球速度大小可能是()Av0/3 B2v0/3C4v0/9 D8v0/98.三个完全相同的小球a、b、c,以相同的速度在光滑水平面上分别与另外三个不同的静止小球相撞后,小球a被反向弹回,小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,小球c恰好静止比较这三种情况,以下说法中正确的是()Aa球获得的冲量最大Bb球损失的动能最多Cc球克服阻力做的功最多D三种碰撞过程,系统动量都是守恒的9.半径相等的两个小球甲和乙,在光滑水平面上沿同一直线相向运
5、动若甲球的质量大于乙球的质量,碰撞前两球的动能相等,则碰撞后两球的运动状态可能是()A甲球的速度为零而乙球的速度不为零B乙球的速度为零而甲球的速度不为零C两球的速度均不为零D两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等 10.一颗人造地球卫星在高空绕地球做匀速圆周运动,如果从卫星上发射一个质量不可忽略的小火箭,发射方向与卫星的运动方向相反,则可能发生的现象是()A火箭竖直下落,而卫星的轨道半径增大B火箭和卫星都可能沿原轨道运动C火箭和卫星都不沿原轨道运动D火箭运行的轨道半径减小,卫星运行的轨道半径增大二、非选择题 11.A物体的质量为m,B物体的质量为2m,它们在同一直线上运动且发生正碰,碰
6、撞前A和B的动量大小相等,碰撞后A的速度方向不变,但大小变为原来的一半,则碰撞后A和B的速度方向_(填“相同”或“相反”),其大小之比vAvB_. 12.如图13.22所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?图13.22第2节1A2.D3.B4A解析:碰撞过程动量守恒,且Ek初Ek末质量相等,则Ek总,故只能选A.5C解析:小孩跳离C车、跳到B车上又跳离B车
7、、跳到A车上的过程中水平方向动量守恒,所以:0mvMvC;mvmvMvB;mv(mM)vA.可得:vCvAvB.6BC解析:小车与木块碰撞前,单摆和小车做匀速直线运动,摆球处于平衡状态,摆线处在竖直位置小车和木块发生碰撞时,由于碰撞的时间极短,在此过程中,摆球的速度还未来得及变化,当小车和木块碰撞后瞬间,摆线还处在竖直位置,摆线对小车的拉力仍为竖直向下,摆线拉力的水平分量可以认为是零即在碰撞过程中,单摆未参与作用,只有小车和木块发生作用因此应选取小车和木块作为相互作用的物体系在小车与木块碰撞过程中,如果属于弹性碰撞或非弹性碰撞应选B;如果属于完全非弹性碰撞应选C,故本题正确答案为B、C.7AB
8、解析:碰后A球的动能变为原来的1/9,即碰后A球的速度大小变为v0/3,方向可能与原方向相同或相反由动量守恒定律与能量关系可得B球速度大小可能是v0/3或2v0/3.8ACD9AC解析:首先根据两球动能相等,m甲vm乙v得出两球碰前动量大小之比为:,因m甲m乙,则p甲p乙,则系统的总动量方向为甲球速度方向根据动量守恒定律可以判断,碰后两球运动情况可能是A、C所述情况,而B、D情况是违背动量守恒的,故B、D情况是不可能的10ACD11相同23解析:设碰撞前A的速度为v,则碰撞后,vAv/2.若碰前,A、B相向运动,则mvA2mvB0.由此得当vA时vB,这一结果说明,碰撞后A、B仍沿各自碰前的方向相向运动,显然这是不可能的,故碰前A、B不可能相向运动,而应同向运动由于碰前A和B的动量大小相等所以A的速度大于B的速度,碰前应是B在前,A在后面追上B与之相碰由动量守恒定律得mv2mm2mvB.则碰后B的速度为vBv.故碰后A、B速度方向相同,速度大小之比为.12解析:设向右为正方向,A与C粘合在一起的共同速度为v,由动量守恒定律得mv12mv为保证B碰挡板前A未能追上B,应满足vv2设A与B碰后的共同速度为v,由动量守恒定律得2mvmv2mv为使B能与挡板再次碰撞应满足v0联立式得15v2v12v2或v1v2v1