人教版高二物理选修3-5第十六章 动量守恒定律 第三节 动量守恒定律 每课一练教师版

第十六章 动量守恒定律

第三节 动量守恒定律 每课一练

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1.(多选)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,最低点为C,A、B为同一水平直径上的两点,现让小滑块m从A点由静止下滑,则

A.m到达M上的B点时m的速度不为零

B.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动 C.若m由A点正上方h高处自由下落,则由B点飞出时做竖直上抛运动 D.M与m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒 【答案】CD

【解析】试题分析:根据机械能守恒、动量守恒定律的条件,M和m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,D正确;m滑到右端两者具有相同的速度时有:,,再根据机械能守恒定律可知.m恰能达到小车上的B点,且m到达B的瞬间,m、M速度为零,A错误; m从A到C的过程中M向左加速运动,m从C到B的过程中M向左减速运动,B错误;C正确;故选CD。

考点:系统的动量守恒和机械能守恒定律。小滑块m从A点静止下滑,物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零,系统水平方向动量守恒,竖直方向有加速度,合力不为零,系统动量不守恒,结合机械能守恒定律,即可正确判断。

2.(多选)如图所示,木块B与水平面间的摩擦不计,子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来,然后木块压缩弹簧至弹簧最短,将子弹射入木块到刚相对于静止的过程称为I,此后木块压缩的过程称为Ⅱ,则

A.过程Ⅰ中,子弹和木块所组成的系统机械能不守恒,动量守恒

B.过程Ⅰ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒,动量也不守恒 C.过程Ⅱ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量也守恒 D.过程Ⅱ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量不守恒

【答案】AD。AB、子弹射入木块到刚相对于静止的过程Ⅰ中,由于时间极短,弹簧没来得及发生形变,弹簧的弹力认为为零,子弹和木块组成的系统所受的合外力为零,所以系统动量守恒,但要系统克服阻力做功,产生内能,系统的机械能不守恒,故A正确、B错误;C、在Ⅱ过程中,子弹、弹簧和木块所组成的系统受到墙壁的作用力,系统所受的外力之和不为零,则系统动量不守恒,但系统只有弹簧的弹力做功,机械能守恒.故C错误,D正确. 故选:D

3.(多选)如图所示,A、B两物体质量之比mA:mB=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑。当两物体被同时释放后,则

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A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成系统的动量守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成系统的动量守恒

D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成系统的动量守恒 【答案】BCD

【解析】当系统不受外力或所受的外力之和为零,系统动量守恒,根据动量守恒的条件进行判断。因为A、B都要受到车的摩擦力作用,且由于A的质量大于B的质量,两个物体与车上表面的动摩擦因数相等,即A物体受到的摩擦力大于B物体受到的摩擦力,所以当只把A、B作为系统时,显然系统受到的合外力不为0,它们的总动量不守恒的,故A错误;当把A、B、C、弹簧作为系统时,由于地面光滑,系统受到的合外力等于0,所以系统的总动量是守恒的,故B正确;若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统所受的合外力等于0,所以A、B组成的系统动量守恒,故C正确;若A、B所受的摩擦力大小相等,地面光滑,系统受到的合外力等于0,所以A、B、C组成的系统动量守恒,故D正确。 4.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0,则

A.小木块和木箱最终都将静止

B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动

C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动

D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动 【答案】B

试题分析:当使木箱获得一个向右的初速度v0时,木块将相对木箱向后滑动,然后经过若干次与木箱内壁的碰撞后,小木块最终将相对木箱静止,然后二者一起向右运动。选项B正确。

5.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图,具有初动能E0的第一号物块向右运动,依次与其余两个物块发生碰撞,最后这三个物体粘成一个整体,这个整体的动能等于

A.E0 C.E0/3 【答案】C

B.2E0/3 D.E0/9

1E【解析】设1的初速度为v0,则根据动量守恒定律mv0?3mv,解得v=v0/3,整体的动能为Ek=3mv2?0,

23选项C正确。

6.关于动量守恒的条件,下列说法正确的有 A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒 B.只要系统受外力做的功为零,动量守恒

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C.只要系统所受到合外力的冲量为零,动量守恒 D.系统加速度为零,动量不一定守恒 【答案】C

【解析】只要系统所受合外力为零,系统动量就守恒,与系统内是否存在摩擦力无关,故A错误;系统受外力做的功为零,系统所受合外力不一定为零,系统动量不一定守恒,如用绳子拴着一个小球,让小球做匀速圆周运动,小球转过半圆的过程中,系统外力做功为零,但小球的动量不守恒,故B错误;力与力的作用时间的乘积是力的冲量,系统所受到合外力的冲量为零,则系统受到的合外力为零,系统动量守恒,故C正确;系统加速度为零,由牛顿第二定律可得,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故D错误;故选C。

7.如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为mA,B的质量为mB,mA>mB。最初人和车都处于静止状态。现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B对地面的速度大小相等,则车

A.静止不动 B.左右往返运动 C.向右运动 D.向左运动 【答案】D

【解析】两人与车组成的系统动量守恒,开始时系统动量为零,两人与大小相等的速度相向运动,A的质量大于B的质量,则A的动量大于B的动量,AB的总动量方向与A的动量方向相同,即向右,要保证系统动量守恒,系统总动量为零,则小车应向左运动;故选D。 8.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有

A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统 B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一系统

C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统

D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统 【答案】A

分析:根据动量守恒定律的条件:系统合外力为零或者跟内力相比,外力远远小于内力,都可以认为系统动量守恒。A中把车、人看作一整体,系统合外力为零,因此人车系统动量守恒。B中铅球和人初始时总动量为0,但后来铅球速度不为零,人静止,因此动量不守恒。C中在下落时,中午速度不断增加,落入车厢中,速度变为零,因此该系统动量不守恒。D中斜面在下滑时加速度为沿斜面向下方向,因此在竖直方向有加速度分量,因此整体处于部分失重状态,因此该系统只能认为水平方向动量守恒,装置总体动量不守恒。因此答案为A。考点:动量守恒定律条件

点评:此类题根据动量守恒定律设置了一些常见情景,在运用动量守恒定律之前需要判断是否满足机械能守恒定律的条件,若不满足则不能运用动量守恒定律

9.(多选)如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙.用水平力F将B向左压,使弹簧被压缩一定长度,静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F,关于A、B和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是

A.撤去F后,系统动量守恒,机械能守恒

B.撤去F后,A离开竖直墙前,系统动量不守恒,机械能守恒

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