最新高考物理能力训练动量守恒定律含答案Word文档下载推荐.docx
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图1—14—1
A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒
C.小车向左运动D.小车向右运动
3.如图1—14—2所示,两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动,A球带电为-q,B球带电为+2q,下列说法中正确的是
图1—14—2
A.相碰前两球的运动过程中,两球的总动量守恒
B.相碰前两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大
C.相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量,因为两球相碰前作用力为引力,而相碰后的作用力为斥力
D.相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量,因为两球组成的系统合外力为零
4.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、弹、车,下列说法正确的是
A.枪和弹组成的系统,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,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,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
5.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p甲=5kg·
m/s,p乙=7kg·
m/s,甲追乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为p乙′=10kg·
m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是
A.m甲=m乙B.m乙=2m甲
C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲
6.如图1—14—3所示,质量为M的小车在光滑的水平面上以v0向右匀速运动,一个质量为m的小球从高h处自由下落,与小车碰撞后,反弹上升的最大高度仍为h.设M>
>
m,发生碰撞时弹力N>
mg,球与车之间的动摩擦因数为μ,则小球弹起后的水平速度可能是…
图1—14—3
A.v0B.0C.2μ
D.-v0
7.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,如图1—14—4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
图1—14—4
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
8.如图1—14—5所示,三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c车上一个小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同,他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止,此后
图1—14—5
A.a、c两车的运动速率相等
B.a、b两车的运动速率相等
C.三辆车的运动速率关系为vc>va>vb
D.a、c两车的运动方向一定相反
二、填空题(每小题6分,共24分)
9.气球质量为200kg,载有质量为50kg的人,静止在空中距地面20m高的地方、气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑到地面,为了安全到达地面,这根绳长至少应为_______m(不计人的高度).
10.甲乙两船自身质量为120kg,都静止在静水中,当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲、乙两船速度大小之比:
v甲∶v乙=_______.
11.如图1—14—6所示质量相同的A、B、C三木块从同一高度自由下落,当A木块落至某一位置时被水平飞来的子弹很快地击中(设子弹未穿出).C刚下落时被水平飞来的子弹击中而下落,则A、B、C三木块在空中的运动时间tA,tB,tC的关系是_______.
图1—14—6
12.如图1—14—7所示,甲、乙两辆完全一样的小车,质量都为M,乙车内用绳吊一质量为0.5M的小球,当乙车静止时,甲车以速度v与乙车相碰,碰后连为一体,则碰后两车的共同速度为_______.当小球摆到最高点时,速度为_______.
图1—14—7
三、计算题(共36分)
13.(12分)(2001年高考试题)质量为M的小船以速度v0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾.现在小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.
14.(12分)如图1—14—8所示,甲车的质量是2kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体.乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?
(g取10m/s2)
图1—14—8
15.(12分)如图1—14—9所示,光滑的水平轨道接一个半径为R的光滑半圆轨道,在水平轨道上有2002个质量相同的小球.除第1号小球外,其他小球均静止.第1号小球以初速度v0碰撞第2号小球,在碰撞过程中损失初动能的
;
第2号小球碰撞第3号小球,在碰撞过程中损失第2号小球初动能的
第3号小球又碰撞第4号小球,依次碰撞下去,每次碰撞均损失前一小球初动能的
,最后,第2002号小球恰能沿半圆轨道达到最高点.试求第1号小球的初速度v0.
图1—14—9
参考答案
一、1.A2.BC3.AD4.D
5.C由碰撞中动量守恒可求得p甲′=2kg·
m/s要使甲追上乙,则必有:
v甲>v乙,即
m乙>1.4m甲①
碰后p甲′、p乙′均大于零,表示同向运动,则应有:
v乙′≥v甲′即:
≤
m乙≤5m甲②
碰撞过程中,动能不增加,则
≥
即
推得m乙≥
m甲
由①、②、③知,m甲与m乙的关系为
≤m乙≤5m甲
比较知应选C.
6.AC小球的水平速度是由小车对它的摩擦力作用引起的,若小球在离开小车前水平速度已经达到v0,则摩擦力消失,小球在水平方向不再加速,反之小球在与小车接触过程中,在水平方向一直处于加速状态,所以本题有两种可能.设小球与小车碰撞中在离开小车前已经与小车具有共同的水平速度v′,在水平方向动量守恒,有
Mv0=(M+m)v′
由于M>
m,得v′=v0
若小球与小车碰撞中水平方向始终未达到共同速度,对小球运用动量定理:
水平方向FΔt=mv′
竖直方向NΔt=2mv=2m
又因为F=μN
解上述方程,可得v′=2μ
7.BC8.CD
二、9.2510.5∶4
11.tA>tB=tC12.
v
三、13.因均是以对地(即题中相对于静止水面)的水平速度,所以先后跃入水中与同时跃入水中结果相同.
设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为v,取v0为正向,根据动量守恒定律,有
(M+2m)v0=Mv+mv-mv
解得:
v=(1+
)v0
14.乙与甲碰撞动量守恒:
m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′
小物体m在乙上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得
m乙v乙′=(m+m乙)v
对小物体应用牛顿第二定律得a=μg
所以t=v/μg
代入数据得t=0.4s
15.设第1号球与第2号球碰后的速度分别为v1和v2①
由动量守恒定律得:
mv0=mv1+mv2
由能量关系可得
②
解①②可得v2=
v0
由于每次碰撞所遵循的规律完全相同,分析归纳可得
经2001次碰撞后,第2002号球获得的速度为
v2002=(
)2001v0③
因为第2002号球恰能到圆轨道的最高点,所以对第2002号球,根据机械能守恒定律有
mv2+mg·
2R④
在最高点有mg=m
⑤
解③④⑤可得第1号球的初速度
3.69
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