发布时间 : 星期六 文章高中物理第一章碰撞与动量守恒第2节动量教学案教科版选修393更新完毕开始阅读
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C.a、b一定同时到达地面 D.a比b先落到地面
解析:选C 爆炸物的总动量在水平方向上守恒,b速度方向可能与原来运动方向相反,也可能相同,b的速度不一定小,A、B均错。a、b两块都从同一高度做平抛运动,由平抛运动的规律可知,两块一定同时落地,则选项C正确。
4.甲、乙两球在光滑水平面上发生碰撞。碰撞前,甲球向左运动,乙球向右运动,碰撞后一起向右运动,由此可以判断( )
A.甲的质量比乙小 C.甲的初动量比乙小
B.甲的初速度比乙小 D.甲的动量变化比乙小
解析:选C 甲、乙两球碰撞过程中系统动量守恒,规定向右为正方向,则m乙v乙-m甲
v甲=(m甲+m乙)v>0,故m乙v乙>m甲v甲,即甲的初动量比乙的小。而甲的动量变化与乙
的动量变化是大小相同的,故C正确。
5.(福建高考)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为( )
图1-2-5
A.v0-v2
B.v0+v2
m2
C.v0-v2
m1m2
D.v0+(v0-v2)
m1
解析:选D 火箭和卫星组成的系统,在分离前后沿原运动方向上动量守恒,由动量守恒定律有:(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,解得:v1=v0+
m2
(v-v),D项正确。 m102
6.质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2
水平向左射入木块,要使木块停下来,必须发射子弹的数目为(子弹留在木块内)( )
A.
M+mv2
mv1
B.
Mv1
M+mv2
Mv1C. mv2mv1D. Mv2
解析:选C 设须发射数目为n,以v1为正方向,由动量守恒定律,得Mv1-n·mv2=
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0,所以n=
Mv1
,故选C。 mv2
7.如图1-2-6所示,三个小球的质量均为m,B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动,碰后A、B两球粘在一起。对
A、B、C及弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
图1-2-6
A.机械能守恒,动量守恒 B.机械能不守恒,动量守恒
C.三球速度相等后,将一起做匀速运动 D.三球速度相等后,速度仍将变化
解析:选BD 因水平面光滑,故系统的动量守恒,A、B两球碰撞过程中机械能有损失,A错误,B正确;三球速度相等时,弹簧形变量最大,弹力最大,故三球速度仍将发生变化,C错误,D正确。
8.如图1-2-7所示,一平板车静止在光滑的水平地面上,甲、乙两人分别站在车上左右两端。当两人同时相向而行时,发现小车向左移动。则( )
图1-2-7
A.若两人质量相等,必定是v甲>v乙 B.若两人质量相等,必定是v乙>v甲 C.若两人速率相等,必定是m甲>m乙 D.若两人速率相等,必定是m乙>m甲
解析:选AC 取甲、乙两人和平板车为系统,系统动量守恒。由于总动量始终为零,小车向左移动,说明甲和乙的总动量方向向右,即甲的动量大于乙的动量。当两人质量相等时,必定是v甲>v乙,所以选项A正确、B错误。若两人速率相等,则必定是m甲>m乙,所以选项C正确、D错误。
9.如图1-2-8所示,在光滑的水平面上,小车M内有一弹簧被A和B两物体压缩,A和B的质量之比为1∶2,它们与小车间的动摩擦因数相等,释
图1-2-8
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放弹簧后物体在极短时间内与弹簧分开,分别向左、右运动,两物体相对小车静止下来,都未与车壁相碰,则( )
A.B先相对小车静止下来 B.小车始终静止在水平面上 C.最终小车静止在水平面上 D.最终小车相对水平面位移向右
解析:选ACD 释放弹簧后,物体在极短时间内与弹簧分开,A和B动量守恒,mAvA+mBvB=0,由于mA<mB,故vA>vB,A和B在车上滑动时均做匀减速运动,由牛顿第二定律可知:aA=aB=μg,所以B的速度先减小为零,此时A仍在运动,由动量守恒可知,车此时有与A相反的运动速度,以后B开始加速,当B和车有共同速度即相对车静止时,动量仍守恒,即A仍在运动,最终A、B和车一起停止运动。
10.一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰,碰后以0.2 m/s的速度被反弹,碰后两球的总动量是________ kg·m/s,原来静止的小球获得的速度大小是________ m/s。
解析:两小球在碰撞过程中动量守恒,总动量为p=m1v1=1 kg·m/s, 由动量守恒得m1v1=-m1v1′+m2v2′, 代入数据得v2′=1.1 m/s。 答案:1 1.1
11.如图1-2-9所示,将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑。开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,两车相向运动并在同一条直线上,当乙车的速
图1-2-9
度为零时,甲车的速度是多少?若两车不相碰,试求出当两车距离最短时,乙车速度为多少?
解析:(1)对甲、乙两车组成的系统,动量守恒,取甲的运动方向为正方向,则3m-2m=mv甲+0,v甲=1 m/s。
(2)当两车距离最短时,两车具有共同的速度, 1
则3m-2m=2mv共,v共= m/s。
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答案:1 m/s m/s
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12.(山东高考)如图1-2-10所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg。开始时C静止,A、
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B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过
一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
图1-2-10
解析:因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A的速度为vA,C的速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得
mAv0=mAvA+mCvC
A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得 mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB
A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足 vAB=vC
联立以上各式,代入数据解得
vA=2 m/s。
答案:2 m/s
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