【物理】2020届一轮复习人教版　动量守恒定律　作业

【物理】2020届一轮复习人教版　动量守恒定律　作业

‎　动量守恒定律 ‎　一、选择题 图28－1‎ ‎1．如图28－1所示，小车静止在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开一定的角度，然后放开小球，那么，在之后的过程中(　　)‎ A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒 C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零，而小车的速度不为零 D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反 解析：以小球、小车组成的系统为研究对象，在水平方向上系统不受外力的作用，所以在水平方向上系统的动量守恒，但总动量不守恒．由于初始状态小车与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零，要么大小相等、方向相反，所以A、B、C均错，D对．‎ 答案：D ‎2．如图28－2所示，设车厢长度为l，质量为m1，静止于光滑水平面上，车厢内有一质量为m2的物体以速度v0向右运动，‎ 与车厢壁来回碰撞n次后，最终相对静止于车厢中，这时车厢的速度为(　　)‎ 图28－2‎ A．v0，水平向右　　　　　B．0‎ C.，水平向右 D.，水平向左 解析：物体最终与车厢相对静止，根据动量守恒定律得，m2v0＝(m1＋m2)v，v＝，方向水平向右．‎ 答案：C ‎3．(2019年陕西西安检测)在光滑水平面上的同一直线上，自左向右依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰撞后即粘在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的，则n为(　　)‎ A．5 　　　　B．6　　　　C．7　　　　 D.8‎ 解析：整个过程中动量守恒，则碰撞n次后的整体速度v＝＝，对应的总动能Ek＝(n＋1)mv2＝，由题意可知Ek＝＝×mv，解得n＝7，所以C正确．‎ 答案：C ‎4．A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动．B在前，A在后，发生正碰后，A 球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率比vA′∶vB′为(　　)‎ A．1∶2 B．1∶3‎ C．2∶1 D．2∶3‎ 解析：设碰前A球的速率为v，根据题意pA＝pB，即mv＝2mvB，得碰前vB＝，碰后vA′＝，由动量守恒定律，有mv＋2m×＝m×＋2mvB′，解得vB′＝，所以vA′∶vB′＝∶＝，D正确．‎ 答案：D ‎5．如图28－3所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3 kg.质量m＝1 kg的铁块以水平速度v0＝4 m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为(　　)‎ 图28－3‎ A．3 J B．4 J C．6 J D．20 J 解析：设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L，摩擦力大小为Ff.铁块相对于木板向右运动过程中，根据能量守恒得mv＝FfL＋(M＋m)v2＋Ep.铁块相对木板运动的整个过程中mv＝2FfL＋(M＋m)v2，由动量守恒可知mv0‎ ‎＝(M＋m)v.联立解得Ep＝3 J，A正确．‎ 答案：A 图28－4‎ ‎6．如图28－4所示，在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ.一质量为m(m＜M)的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失．如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端．如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为(　　)‎ A．h B.h C.h D.h 解析：若斜面固定，由机械能守恒定律可得mv2＝mgh；若斜面不固定，系统水平方向动量守恒，有mv＝(M＋m)v1，由机械能守恒定律可得mv2＝mgh′＋(M＋m)v.联立以上 各式可得h′＝h，故D正确．‎ 答案：D 图28－5‎ ‎7．(多选)如图28－5所示，一小车静止在光滑水平面上，‎ 甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止．则当两人同时相向走动时(　　)‎ A．要使小车向左运动，甲、乙速率一定大小相等 B．要使小车静止不动，甲、乙动量大小一定大小相等 C．要使小车向左运动，甲的动量大小一定比乙的大 D．要使小车向左运动，乙的动量大小一定比甲的大 解析：A、B两人及小车组成的系统水平方向不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：‎ mAvA＋mBvB＋m车v车＝0，‎ 若小车向左运动，则甲、乙的动量和必须向右，而甲向右运动，乙向左运动，所以甲的动量一定比乙的大，故C正确．若小车不动，则mAvA＋mBvB＝0，甲、乙动量大小一定大小相等，故B正确．‎ 答案：BC ‎8．(2019年河北衡水中学调研)(多选)如图28－6所示，质量分别为m1＝1.0 kg和m2＝2.0 kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变．该系统以速度v0＝0.10 m/s沿光滑水平面向右做直线运动，某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动，经过时间t＝5.0 s后，测得两球相距s＝4.5 m，则下列说法正确的是(　　)‎ 图28－6‎ A．刚分离时，a球的速度大小为0.7 m/s B．刚分离时，b球的速度大小为0.2 m/s C．刚分离时，a、b两球的速度方向相同 D．两球分开过程中释放的弹性势能为0.27 J 解析：设向右为正方向，由动量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，位移差s＝v1t－v2t，得v1＝0.70 m/s，v2＝－0.20 m/s，故A、B项正确，C项错误；根据能量守恒定律，有(m1＋m2)v＋Ep＝m1v＋m2v，得Ep＝0.27 J，故D项正确．‎ 答案：ABD ‎9．(2019年潍坊一中检测)(多选)在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动．当小球间距小于或等于L时，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于L时，相互间的排斥力为零．小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图28－7所示，由图可知(　　)‎ 图28－7‎ A．a球质量大于b球质量 B．在t1时刻两小球间距最小 C．在0～t2时间内两小球间距逐渐减小 D．在0～t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反 解析：两个小球受到的斥力相同，但是加速度大小不同，根据a＝，可得质量大的小球加速度小，所以a球质量大于b球质量，选项A正确；0～t1时间内，两小球相向运动，距离越来越小，t1～t2时间内两小球运动方向相同，但a小球速度大，两小球的距离继续减小，t2时刻两小球距离最小，选项B错误，选项C正确；t1～t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相同，选项D错误．‎ 答案：AC ‎10．(多选)向空中发射一物体，不计空气阻力．当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则 (　　)‎ A．b的速度方向一定与原速度方向相反 B．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大 C．a、b一定同时到达水平地面 D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力大小一定相等 解析：空中爆炸问题，因系统内力远大于外力，故满足系统动量守恒的条件．由题中所给物理情景“一分为二”，系统动量守恒的表达式为mv0＝mava＋mbvb，‎ 因mava与mv0同向，取v0为正方向．讨论：‎ ‎①若mavamv0，则mbvb为负向，vb与va反向，a在b之前，所以 A错误；因题设条件只给出了va与v0同向和ma>mb，但未给出va一定大于或等于v0的条件，所以vb大于、等于和小于va的情况都有可能存在，从同一高度平抛物体的水平射程由水平初速度决定，故sb>sa、sb＝sa、sb

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