发布时间 : 星期日 文章人教版-高中物理-选修3-5-教师教学用书-补充习题-第16章-动量守恒定律Word版更新完毕开始阅读
选修3-5 第十六章 动量守恒定律 五、补充习题
参考答案：
1． B、C、D； 2． A； 3．D； 4． C； 5． A； 6． 24m； 7．增大.
8．解析：（1)设碰后速度为v1则m2v0=(m1+m2)v1得v1=-m2v0/(m1+m2)，返回时由机械能守恒物块与子弹整体速度大小仍为v1的大小但方向相反v2=-m2v0/(m1+m2)，方向水平向左， (2)在此过程中墙对弹簧的冲量I=2(m1+m2)v2=-2m2v0，方向水平向左
9．解析：两物块相距最近时，也就是两个物体的速度相同之时，根据动量守恒 有mv2-mv1=2mV 将v1=3m/s，v2=4m/s 得v=0.5m/s
他们的速度均为0.5m/s
10．解析：3.2
以A、B整体为研究对象，初态动量p1=0．设A、B一起运动时的速度为，即末态动量外力方向为正方向，由动量定理有Ft =( mA+ mB ) ，所以
．以
11．解析：设每颗子弹质量为m0，每秒发射子弹n颗，△t时间里发射的子弹质量为△m=m0n△t，机枪对子弹的冲量为F△t。根据动量定理有F△t=△mv= m0n△tv，即F= m0nv=100N，根据牛顿第三定律，子弹对机枪的冲力大小也为100N，机枪手也需要这么大的力才能抵住机枪。
12．解析：（1）当A和B在车上都滑行时，在水平方向它们的受力分析如图所示：
由受力图可知，A向右减速，B向左减速，小车向右加速，所以首先是A物块速度减小到与小车速度相等． 设A减速到与小车速度大小相等时，所用时间为t1，其速度大小为v1，则： v1=v0-aAt1 μmAg=mAaA ① v1=a车t1 μmAg-μmBg=Ma车 ② 由①②联立得：v1=1.4m/s t1=2.8s③ （2）根据动量守恒定律有： mAv0-mBv0=（M+mA+mB）v ④ v=1m/s⑤
总动量向右，当A与小车速度相同时，A与车之间将不会相对滑动了． 设再经过t2时间小物体A与B车速度相同，则： -v=v1-aBt2 μmBg=mBaB⑥ 由⑥⑦式得：t2=1.2s ⑦
所以A、B在车上都停止滑动时，车的运动时间为t=t1+t2=4.0s
答：（1）A在车上刚停止滑动时，A和车的速度大小为1.4m/s． （2）A、B在车上都停止滑动时车的速度为1m/s，此时车运动了4.0s．
13．解析：以相对车的速度v=2m/s向后水平抛出， 设铅球相对地面的速度是v2，人和车相对地面的速度是v3， 以向前为正方向，则v2-v3=-2m/s，
系统动量守恒，(m1+m2+m3)v0=(m1+m3)v3+m2v2， 将v2代入可得，车速增加了v3-v0=0.2m/s
或者：以人、车、铅球组成的系统为研究对象，以车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： （m1+m2+m3）v0=（m1+m3）（v0+△v）+m2（v0+△v -u） 车的速度增加量：△v=0.2m/s， 答：车速增加了0.2m/s．
14．解析：对m2和子弹由动量守恒可得： m0v0=（m0+m2）v1 得：
最后三者共速，由动量守恒得： m0v0=（m0+m2+m1）v2 得：
系统速度从v1变化为v2的过程中，摩擦力做负功将机械能转化为热量，且由木块不滑出，可知：
即：
，木块才不至于从木板上滑出．
答：木板的长度L至少应为
B组
1．解析：选B，木块A和C由于是自由落体运动，相同高度的情况下时间自然是相同的．当B下降到一半高度时，被子弹打中，子弹在竖直方向没有速度，打中后等于子弹和木块B连为一个整体。根据动能守恒定理，整体竖直方向的速度较B竖直方向的速度降低．所以tB>tA=tC 2．解析：故选：C．
应用动量定理求出子弹的速度之比
解：水平面光滑，子弹射穿木块过程中，子弹受到的合外力为子弹的冲击力，设子弹的作用力为f，对子弹与木块组成的系统，由动量定理得： 对A、B：ft=（m+m）vA， 对B：ft=mvB-mvA，
解得：vA：vB=1：3，故C正确；
3．解析：
解：设碰前A球的速度为v0，两个弹性小球发生正碰，当二者共速时，弹簧弹性势能最大，由动量守恒得 mv0＝2mv
Ep＝ mv02－ ×2mv2 解得v0＝2
4．解析： E K /5
定物块1运动方向为正方向（1分） 由P=动量守恒
（2分）
=
（3分）
得E ‘ K =E K /5（1分）
5．解析：小于；大于
解：两星体靠相互间的万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，角速度相等， 向心力大小相等，有：根据v=rω知，v1＞v2． 故答案为：小于，大于
6．解析：（1）子弹击穿A时，对A、B由动量定理：
ft=（mA+mB）vA， 解得，vA==6m/s
在整个过程中对A、B及子弹系统，由动量守恒得：mv0=mAvA+（mB+m）vB， 故 vB=22m/s
7．解析：由水流算出Δt内水的质量，以Δt时间内的水为研究对象，由动量定理列方程，求煤对水的力，再由牛顿第三定律求水对煤的力．
设在Δt时间内，从水枪射出的水的质量为Δm，则 Δm＝ρSvΔt．
以Δm为研究对象，它在Δt时间内动量变化为： Δp=Δm（0－v）=－ρSv2Δt
设FN为水对煤层的冲力，FN′为煤层对水的反冲力，以FN′的方向为正方向，根据动量定理 （忽略水的重力）有： FN′Δt=Δp＝－ρv2SΔt
解得：FN′=－ρSv2 根据牛顿第三定律知FN=－FN′，所以FN=ρSv2．
8．解答：
，可知m1r1=m2r2，因为r1＞r2，则m1＜m2，
设炮车后退的速度大小是v，因炮弹相对炮口的速度为v0，那么在水平方向炮弹相对地面的速度大小是 v0cosθ－v
炮弹和炮车组成的系统在水平方向的分动量守恒，得 m2 (v0cosθ－v)＝m1v 得炮车后退的速度为
9．解析：解析：人、铅球、车组成的系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒．
设投铅球时，球相对车的速度为v0，
第一种情况，一个一个投掷时，有两个作用过程，投掷第一个球时应有 0=(m1+m2)v-m2(v0-v) ① 投掷第二个球时应有
（m1+m2）v=m1v1-m2(v0-v1) ② 由式①②解得
v1=(2m1+3m2)m2v0/(m1+m2)(m1+2m2) 第二种情况，两个铅球一起投出时应有 0=m1v2-2m2(v0-v2) 解得：v2=2m2v0/(m1+2m2)
所以两次投掷铅球后小车的速度之比： v1/v2=(2m1+3m2)/2(m1+m2)． 答案：(2m1+3m2)/2(m1+m2)
10．解析：解：（1）以子弹与组成m2的系统为研究对象，在子弹击中m2的过程中系统动量守恒， 以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=（m+m2）v′， 在木块m2压缩弹簧过程中，子弹、木块m2、弹簧组成的系统机械能守恒， 由机械能守恒定律得：
2（m+m2）v′=EP，解得：v=600m/s；
（2）在弹簧恢复原长过程中，子弹、木块m1、木块m2、弹簧组成的系统机械能守恒， 由机械能守恒定律得：
EP= （m+m2）v12，以向右为正方向，在整个过程中由动量定理得： I=（m+m2）v1-[-（m+m2）v]， 解得：I=12N?s，方向水平向右；
（3）当子弹、木块m1、木块m2速度相等时，弹簧的弹性势能最大， 从弹簧恢复原长到弹簧弹性势能最大过程中，系统动量守恒，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：（m+m2）v1=（m+m1+m2）v2， 在该过程中系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：
22（m+m2）v1=（m+m1+m2）v2+EP′，解得：EP′=3J；