高中物理第一章碰撞与动量守恒1.3动量守恒定律的案例分析课后训练沪科版选修3-5.pdf

小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学动量守恒定律的案例分析1（创新题）如图所示，一光滑水平地面上静止着木板ab，一人站在木板的a端，当他由静止开始从木板的a端走到b端时，下列四个图可能正确的是（M、N表示木板静止时a、b对应的点）（）。2质量相同的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的三个球A、B、C相碰（a与A、b与B、c与C）后，c球继续沿原方向运动，b球静止不动，a球被弹回向反方向运动。如果它们在碰撞过程中动量守恒，则碰撞后A、B、C三球中动量最大的是（）。AA球 BB球CC球 D由于A、B、C三球质量未知，故无法判定哪个球动量最大3一列火车共有n节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空隙，首端第一节车厢以速度v向第二节撞去，并连接在一起，然后再向第三节撞去，并又连接在一起，这样依次撞下去，使n节车厢全部运动起来，那么最后火车的速度是（铁轨对车厢的摩擦不计）（）。Av Bnv Cvn Dn2v4A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移时间图像（st图）如图中A、D、C和B、D、C所示。由图可知，物体A、B的质量之比为（）。A1:1 B1:2 C1:3 D3:1 5一质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中炸成质量相同的两块，其中一块向后，动能为k12E，另一块向前，则向前的一块动能是（）。Ak12E Bk92ECk94E Dk94 22E小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学6装有炮弹的炮车总质量为M，一枚炮弹的质量为m，炮弹射出时对地的速度为v0，速度方向和水平方向间的夹角为，若不计炮车和水平地面间的摩擦，则在发射一枚炮弹时炮车后退的速度为（）。A0mvM B0mvMmC0cosmvMm D0cosmvM7（创新题）如图所示，质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为2m的大空心球内。大球开始静止在光滑的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚到最低点时，大球移动的距离是多少？8火箭喷气发动机每次喷出m200 g 的气体，喷出气体相对于地面的速度为v01 000 m/s，设火箭的初始质量M300 kg，初速度为零；发动机每秒喷气20 次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭1 s 末的速度是多大？小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学参考答案1答案：D 解析：板和人在运动过程动量守恒，当人向前走动时，板要向后滑动，故B、C错误。人走到木板b端时，他相对于地面应该有向右的位移，木板相对于地面有向左的位移，故A错误，D正确。2答案：A 解析：设a、b、c三球碰前动量为mv，A、B、C三球初动量均为零。则碰后动量分别是：a球为mva，b球为 0，c球为mvc，A球为pA，B球为pB，C球为pC。对a、A球组成的系统：mvpAmva。pAmvmva对b、B球组成的系统：mvpB0，pBmv对c、C球组成的系统：mvpCmvc，pCmvmvC比较三式可得A正确。3答案：C 解析：n节车厢的碰撞满足动量守恒，即mvnmv，得最后火车的速度=vvn。4答案：C 解析：由图像知：碰前vA4 m/s，vB0。碰后vAvB1 m/s，由动量守恒可知mAvA0mAvAmBvB，解得mB3mA，故选项C正确。5答案：B 解析：设炮弹的初速度为v0，则2k012Emv，由动量守恒得01122xmvmvmv，2k1 112 22mvE。解得2k1 192 22xmvE。所以 B正确。6答案：C 解析：把发射的炮弹和炮车看做一个系统，此系统在发射炮弹时，水平方向不受外力作用，故水平方向动量守恒，设炮车后退的速度为v，以炮车后退的方向为正方向，则：（Mm）vmv0cos 0，v0cosmvMm，C正确。7答案：3R解析：把大球和小球看做一个系统，该系统在两球运动过程中水平方向所受外力的合力为零，故系统在运动过程中水平方向动量守恒。由动量守恒定律得：mv1Mv2，可转化为ms1Ms2s1s2R解组成的方程组得23Rs。8答案：13.5 m/s 解析：选火箭和1 s 内喷出的气体为研究对象，设火箭1 s 末的速度为v,1 s 内共喷出的气体的质量为20m，选火箭前进的方向为正方向，由动量守恒定律有（M20m）v20mv00，解得：020200.2 1000 m/s13.5 m/s20300200.2mvvMm小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学故火箭 1 s 末的速度约为13.5 m/s。