【文档说明】2021-2022学年新教材物理粤教版选择性必修第一册训练:第1章第4节动量守恒定律的应用含解析.docx,共(8)页,364.353 KB,由envi的店铺上传
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第一章第四节A组·基础达标1.(2020年吉林实验中学期中)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.向左运动B.左右往返运动C.向右运动D.静止不动【答案】A【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以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,A、B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A正确,B、C、D错误.2.甲、乙两人站在光滑的水平冰面上,他们的质量都是M,甲手持一个质量为m的球,现甲把球以对地为v的速度传给乙,乙接球后又以对地为2v的速度把球传回甲,甲接到球后,甲、乙两人的速度大小之比为(忽略空气阻力)(
)A.2MM-mB.M+mMC.2(M+m)3MD.MM+m【答案】D【解析】甲、乙之间传递球的过程中,不必考虑过程中的细节,只考虑初状态和末状态的情况.研究对象是由甲、乙二人和球组成的系统,开始时的总动量为零,在任意时刻系统的总动量都为零,设甲的速度大
小为v甲,乙的速度大小为v乙,二者方向相反,根据动量守恒定律得(M+m)v甲-Mv乙=0,则v甲v乙=MM+m,故D正确.3.(2020年孝感名校期中)如图所示,一质量为M的沙车,在光滑的水平面上做匀速直线运动,速度为v0,质量为m的铁球以速度v竖直向下落入沙车中,稳定后,沙车的速度为()A.
Mv0M+mB.mv0M+mC.v0D.(Mv0+mv)m+M【答案】A【解析】沙车与铁球组成的系统水平方向动量守恒,则有Mv0=(M+m)v,解得v=Mv0M+m,故A正确,B、C、D错误.4.(多选)某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头
走向船尾.设水的阻力不计,那么在这段时间内关于人和船的运动情况,下列判断正确的是()A.人匀速行走,船匀速后退,两者速度的大小与它们的质量成反比B.人加速行走,船加速后退,而且加速度的大小与它们的质量
成反比C.人走走停停,船退退停停,两者的动量总和总是为零D.当人从船头走到船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离【答案】ABC【解析】由动量守恒定律和牛顿第三定律知A、B、C正确.5.(多选)一只青蛙,蹲在置于水平地面上的长
木板一端,并沿板的方向朝另一端跳,在下列情况下,青蛙一定不能跳过长木板的是()A.木板上表面光滑而下表面粗糙B.木板上表面粗糙而底面光滑C.木板上、下表面都粗糙D.木板上、下表面都光滑【答案】AD【解析】只要上表面光滑,则青蛙一定不能跳过长木板,故A、D正确.
6.(2021届张掖高台县一中月考)质量为M=200kg,长为b=10m的平板车静止在光滑的水平面上,车上有一个质量为50kg的人,人由静止开始从平板车左端走到右端,求此过程中,车相对地面的位移大小为()A.2mB.3mC
.4mD.6m【答案】A【解析】设车相对地面向左的位移大小为x,则由动量守恒定律可得m(b-x)-Mx=0,解得x=2m,故A正确.7.(2020年新乐第一中学月考)一艘小船静止在平静的湖面上,船前舱有一抽水机,
抽水机把前舱的水均匀地抽往后舱,不计水的阻力.在船的前后舱隔开和不隔开两种情况下,船的运动情况分别为()A.向前匀速,不动B.向后匀速,不动C.不动,向后匀速D.不动,向前匀速【答案】A【解析】不计水的
阻力,则系统动量守恒,系统总动量为零,用一水泵把前舱的水抽往后舱,水的速度向后,水的动量向后,前后舱隔开时,由于系统总动量为零,则船的动量向前,在抽水过程中,船的速度向前,船向前匀速运动;前后舱不隔开的时候,系统初状态动量为零,由动量守恒定律可知,抽水过程船的速度为零,船静止不动,故A正确,B、
C、D错误.8.一航天探测器完成对月球的探测后,离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行,先加速运动,后匀速运动.探测器通过喷气而获得动力,下列关于喷气方向的说法正确的是()A.探测器加速运动时,向后喷射B.探测器加速运动时,竖直向下
喷射C.探测器匀速运动时,竖直向下喷射D.探测器匀速运动时,不需要喷射【答案】C【解析】探测器在加速运动时,因为受月球引力的作用,喷气所产生的推力一方面要平衡月球的引力,另一方面还要提供加速的动力,则应沿着后下方某一个方向喷气,故A、B错误;探测器在匀速运动时,因为受月球引力的作用,喷气产生的
推力只需要平衡月球的引力即可(竖直向下喷气),故C正确,D错误.9.(2020年洛阳期中)假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,下列方法中可行的是()A.向后踢腿B.手臂向后甩C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出【答案】D【解析】以人作为整
体为研究对象,向后踢腿或手臂向前甩,人整体的总动量为0,不会运动起来,故A、B错误;因为是完全光滑的水平冰面,没有摩擦力,人是滚不了的,故C错误;把人和外衣视为一整体,这个整体动量为0,人给外衣一个速
度,动量总量不变,所以人也可以有一个反向的速度,可以离开冰面,故D正确.10.(2020年山东潍坊期中)质量为m、半径为R的小球,放在半径为3R、质量为3m的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上.当小球从如图所示的位置(两球心在同一水平面上)无初速度沿内壁滚到最
低点时,大球移动的距离是()A.R2B.12R5C.R4D.3R4【答案】A【解析】由于水平面光滑,系统水平方向上动量守恒,则任意时刻小球的水平速度大小为v1,大球的水平速度大小为v2,由水平方向动量守恒有mv1=3mv2,若小球
达到最低点时,小球的水平位移为x1,大球的水平位移为x2,则x1x2=v1v2=3mm=3,由题意知x1+x2=3R-R=2R,上式联立解得大球移动的距离是x2=R2,故A正确,B、C、D错误.11.(2020年宝鸡一模)下列图片所描述的事例或应用中,没有利用反冲原理的是()【答案】A【解析】码头
边的轮胎的作用是延长碰撞时间,从而减小作用力,不是利用了反冲作用,A正确;章鱼在水中前行和转向是利用喷出的水的反冲作用,B错误;火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力,利用了反冲运动,C错误;喷灌装置的自
动旋转是利用水流喷出时的反冲作用而运动的,故属于反冲运动,D错误.12.(2020年安徽泾县中学期中)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞
,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,则()A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
2∶5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10【答案】A【解析】两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒,同时考虑实际情况,碰撞前、后面的球速度大于前面球的速度,规定向右为正方向,碰撞前A、B两球的动量均为6kg·m/s,说明A、B两球的速度方向向右,两球质量关系为mB=
2mA,所以碰撞前vA>vB,所以左方是A球.碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,所以碰撞后A球的动量是2kg·m/s,碰撞过程系统总动量守恒mAvA+mBvB=-mAvA′+mBvB′,所以碰撞后B球的动量是10kg·m/s,根据mB=2mA,所以碰撞后A、B两球速度大小之
比为2∶5,故A正确.13.如图所示,光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m,mB=mC=m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变.求B与C碰撞前B的速度大小.【答案】65v
0【解析】A与B碰撞时动量守恒,设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,则mAv0=mAvA+mBvB,①B与C碰撞时动量守恒,设粘在一起的速度为v,则mBvB=(mB+mC)v,②由A与B间
的距离保持不变可知vA=v,③联立①②③式,代入数据得vB=65v0.B组·能力提升14.(2020年孝感月考)如图所示,在光滑的水平面上有一辆长为L,质量为m的平板车左端紧靠着墙壁,右端站着一质量为M的同学(可视为质点),某时刻当该同学向左跳出,恰好落在平板车的左端
.此时平板车离开墙壁的距离()A.LB.mLM+mC.mLMD.MLM+m【答案】D【解析】选取向左为正方向,设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度为v1,小车沿水平方向的速度为v2,由于水平地面光滑,二者沿水平方向的动量守恒,则Mv1+mv2=0,得v2=
-Mv1m;设人从右端到达左端时间为t,则人的位移x1=v1t,车的位移x2=v2t,由空间几何关系得x1+|x2|=L,联立解得||x2=MLm+M,故A、B、C错误,D正确.15.(多选)如图所示,质量均为M的物体A和
B静止在光滑水平地面上并紧靠在一起(不粘连),A的ab部分是四分之一光滑圆弧,bc部分是粗糙的水平面.现让质量为m的小物块C(可视为质点)自a点静止释放,最终刚好能到达c点而不从A上滑下.则下列说法中正确的是()A.小物块C到b点时,A的速度最大B.小物块C到c点时,A的速度
最大C.小物块C到b点时,C的速度最大D.小物块C到c点时,A的速率大于B的速率【答案】AC【解析】C下滑的到b点的过程中,A、B及C组成的系统动量守恒,C从a到b的过程中,速度逐渐增大,所以A、B系统速度向左,速度逐渐增大
,C从b到c滑动时,C做匀减速运动,所以在b点C的速度最大,A在C运动到b点时速度最大,故A、C正确,B错误;C下滑到b点时,A和B的速度相等,此后B做匀速运动,A先做匀减速运动,后反向做匀加速运动,到达C点时A、C速度恰好相等,此时A、C的总动量与B的动量大
小相等,但A、C的总质量比B的质量大,所以A的速率小于B的速率,故D错误.16.(2020年武汉新洲一中月考)如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,质量均为M,静止在光滑水平面上.c车上有一静止的质量为m的小孩.现跳到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均为v.小孩跳到a车上后相对a车保持静止,则()A.a、b、c、小孩四者组成的系统水平方向动量不守恒B.b、c两车运动速率相等C.b的速率为mMvD.a的速率为mM+mv【答案】D【解析】a、b、c、小孩四者组成的系统,水平方向的外力之和为零,水平方向动量守恒,故A错误;对小
孩跳离c车的过程,取向右为正方向,对小孩和c的系统,由水平方向动量守恒定律,有0=mv+Mvc,解得c车的速度为vc=-mvM,负号表示方向向左;对小孩跳上b车再跳离b车的过程,由小孩和b的系统水平方向动量
守恒,有mv+0=Mvb+mv,解得b车最终的速度为vb=0,故B、C错误;对小孩跳上a车的过程,由动量守恒定律,有mv+0=(M+m)va,解得a车的最终速度为va=mvM+m,故D正确.17.在太空中有一枚质量为M、相对
太空站处于静止状态的火箭,突然喷出质量为m的气体,喷出速度为v0(相对太空站),紧接着再喷出质量为m的另一股气体,此后火箭获得速度v(相对太空站).求火箭第二次喷射的气体(相对太空站)的速度大小.【答案】Mm-2v+v0【解
析】本题所出现的速度都是以太空站为参考系的.根据动量守恒定律,规定v0方向为正方向,有:第一次喷射出气体后,0=mv0+(M-m)v1,v1=-mv0M-m,负号表示v1方向跟v0方向相反.第二次喷射后,(M-m)v1=mv2+
(M-2m)v,即mv2=-[(M-2m)v+mv0],解得v2=-Mm-2v+v0,负号表示v2方向与v方向相反,故火箭第二次喷射的气体(相对太空站)的速度大小为Mm-2v+v0.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com