【文档说明】习题课 动量守恒定律的应用.docx，共(6)页，178.910 KB，由小赞的店铺上传

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习题课:动量守恒定律的应用必备知识基础练1.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)()A.变大B.变小C.不变D.无法判定2.如图所示,木块A、B的质量均为2kg,置

于光滑水平面上,B与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,A以4m/s的速度向B撞击,撞击后粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为()A.4JB.8JC.16JD.32J3.(2022江

苏金陵中学期中)如图所示,总质量为m0的轨道ABC置于光滑水平面上,轨道由粗糙水平轨道AB和竖直面内四分之一光滑圆弧轨道BC组成,AB恰与圆弧BC在B点相切。一个质量为m的小物块从轨道的A端以初速度v0向右冲上水平轨道,到达圆弧轨

道上某位置后,沿轨道返回。则()A.由于物块在AB上运动时受到摩擦力作用,轨道与物块组成的系统动量不守恒B.物块在轨道ABC上滑动的全过程中,轨道与物块组成的系统总动量始终保持不变C.物块在圆弧轨道上运动的过程中,轨道的动量不断减小D.当物块相对轨道静止时,速度

变为𝑚𝑣0𝑚0+𝑚4.(2021山西大学附中月考)如图所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是m的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量也为m的物体C,从高处自由落下,正好落在A

车上,并与之粘合在一起,此后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能为()A.14𝑚𝑣02B.18𝑚𝑣02C.112𝑚𝑣02D.115𝑚𝑣025.在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v向右匀速运动。已知木箱的质

量为m,小明与车的质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无能量损失的碰撞,反弹回来后被小明接住。求:(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小;(2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小。6.如图所

示,质量分别为m1和m2的两个等半径小球,在光滑的水平面上分别以速度v1、v2向右运动,并发生对心正碰(碰撞前后物体均在同一直线上运动),碰后m2被墙弹回,与墙碰撞过程中无能量损失,m2返回后又与m1相向

碰撞,碰后两球都静止,求第一次碰后m1球的速度。关键能力提升练7.一弹簧枪对准以6m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹,射出速度为10m/s,铅弹射入木块后未穿出,木块继续向前运动,速度变

为5m/s。如果想让木块停止运动,并假定铅弹射入木块后都不会穿出,则应再向木块迎面射入的铅弹数为()A.5颗B.6颗C.7颗D.8颗8.(多选)如图所示,在质量为m1的小车上挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车和摆球以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m

的静止木块发生碰撞,在此时间极短的碰撞过程中,下列可能发生的情况是()A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(m1+m0)v=m1v1+mv2+m0v3B.摆球的速度不变,小车和木块

的速度分别变为v1、v2,满足m1v=m1v1+mv2C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v',满足m1v=(m1+m)v'D.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(m1+m0)v=(m1+m0)v1+m

v29.质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,求它们最后的速度为多少?10.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。11.如图所示,光滑水平轨道上放置长板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=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时

C静止。A、B一起以v0=5m/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发生碰撞。求A与C碰撞后瞬间A的速度大小。参考答案习题课:动量守恒定律的应用1.C相对于船竖直向上抛出物体时,由于

惯性,物体仍然具有和船同方向的速度,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船速不变,故C正确,A、B、D错误。2.BA、B在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒。由碰撞过程中动量守恒得mAvA=(mA+mB)v,代

入数据解得v=𝑚𝐴𝑣𝐴𝑚𝐴+𝑚𝐵=2m/s,所以碰后A、B及弹簧组成的系统的机械能为12(mA+mB)v2=8J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒定律得此时弹簧的弹性势能

为8J,故B正确,A、C、D错误。3.D物块在AB上运动时,摩擦力为轨道与物块之间的内力,由动量守恒定律可知,轨道与物块组成的系统动量守恒,A错误;在运动的全过程中,水平方向动量守恒,物块冲上BC过程中,竖直方向系统受到的合力不为零,所以竖

直方向动量不守恒,轨道与物块组成的系统总动量不守恒,B错误;物块在圆弧轨道上运动的过程中,对轨道的作用力在水平方向上的分力方向向右,则轨道的动量不断增大,C错误;当物块相对于轨道静止时,二者水平方向的速度相同,取水平向右为正方向,根

据动量守恒定律得mv0=(m0+m)v,得v=𝑚𝑣0𝑚0+𝑚,D正确。4.C物体C和A相互作用过程中,A和C组成的系统水平方向动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律有mv0=2mv1得v1=12v0此后,当B车与A车(含物体C)速度相等时,弹簧的弹性势能最大。

根据动量守恒定律得2mv0=3mv2得v2=23v0由机械能守恒定律得,弹簧的最大弹性势能Ep=12𝑚𝑣02+12×2m𝑣12−12×3m𝑣22=112𝑚𝑣02故C正确,A、B、D错误。5.答案(1)𝑣2(2

)2𝑣3解析(1)以水平向左为正方向,由动量守恒定律2mv1-mv=0解得v1=𝑣2。(2)小明接木箱的过程中动量守恒2mv1+mv=(2m+m)v2解得v2=2𝑣3。6.答案𝑚1𝑣1+𝑚2𝑣

22𝑚1方向向右解析设m1、m2碰后的速度大小分别为v1'、v2',以向右为正方向,则由动量守恒定律知m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',m1v1'-m2v2'=0,解得v1'=𝑚1𝑣1+𝑚2𝑣22𝑚1,方向向右。7.D设木块质量为m

1,铅弹质量为m2,第一颗铅弹射入,有m1v0-m2v=(m1+m2)v1,代入数据可得𝑚1𝑚2=15,设再射入n颗铅弹木块停止,有(m1+m2)v1-nm2v=0,解得n=8。8.BC小车和木块碰撞时间极短,在极短的时间内摆球的速度没有发生变化,因而m0在水

平方向上没有受到外力作用,动量不变(速度不变),可以认为碰撞过程中m0没有参与,只涉及小车和木块,由于水平面光滑,所以小车和木块组成的系统水平方向动量守恒,两者碰撞后可能具有共同速度,也可能分开,故B、C正确,A、D错误。9.答案15v0解析由五个物块组成的系统,沿水

平方向不受外力作用,故系统动量守恒,以向左为正方向,mv0=5mv,v=15v0,即它们最后的速度为15v0。10.答案65v0解析设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为v

,以v0的方向为正方向,由动量守恒定律得对A、B木块mAv0=mAvA+mBvB对B、C木块mBvB=(mB+mC)v由A与B间的距离保持不变可知vA=v,联立代入解得vB=65v0。11.答案2m/s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+mCvCA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)vABA与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足vAB=vC联立代入

数据得vA=2m/s。