2020-2021学年物理人教选修3-5课后练习：动量守恒(一)二.docx

学科：物理
专题：动量守恒（一）

题一
如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右快速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是(　　)
A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同

题二
如图所示，在橄榄球竞赛中，一个85kg的前锋队员以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65kg的队员，一个速度为2m/s，另一个速度为4m/s，然后他们就扭在了一起，则(　　)
A．他们碰撞后的共同速率是0.2m/s
B．碰撞后他们动量的方向仍向前
C．这名前锋能得分
D．这名前锋不能得分

题三
质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动。与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为(　　)
A．vA＝v0　vB＝v0 B．vA＝v0　vB＝v0
C．vA＝v0　vB＝v0 D．vA＝v0　vB＝v0

题四
质量kg的物体，以某一初速度在水平面上滑行，与另一物体相碰，碰撞前后它们的位移随时间变化的状况如图所示，则_____。

题五
质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间的一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为(　　)
A．mv2 B．
C． NμmgL D．NμmgL

题六
两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同始终线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg。两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动。某时刻甲车的速率为2 m/s，乙车的速率为3 m/s，方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰。求：
(1)两车最近时，乙车的速度为多大？
(2)甲车开头反向运动时，乙车的速度为多大？

课后练习详解
题一
答案：C
详解：假如一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。选项A中，男孩和木箱组成的系统受到小车对系统的摩擦力的作用；选项B中，小车与木箱组成的系统受到人对系统的摩擦力的作用；动量、动量的转变量均为矢量，选项D中，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同、方向相反，故本题正确选项为C。

题二
答案：BC
详解：前锋队员的质量为M，速度为v1，两名65kg的队员质量均为m，速度分别为v2、v3。取前锋队员跑动的速度方向为正方向，依据动量守恒定律可得：Mv1-mv2-mv3＝(M＋m＋m)v，代入数据得：v≈0.16 m/s。所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分，B、C两项正确。

题三
答案：AC
详解：两小球发生对心碰撞，应满足动量守恒及能量不增加，且后面的物体不能与前面物体有二次碰撞，故D错误。依据动量守恒定律可得，四个选项都满足。但碰撞前总动能为mv，而碰撞后B选项能量增加，B错误，故A、C正确。

题四
答案：3
详解：由图象可知：碰撞前物体的速度为，碰撞后两物体一起运动，由图象可知共同速度为：
由动量守恒定律：
解得：

题五
答案：BD
详解：小物块与箱子作用过程中满足动量守恒，最终恰好又回到箱子正中间。二者相对静止，即为共速，设速度为v1，mv＝(m＋M)v1，系统损失动能Ek＝mv2－(M＋m)v＝，A错误，B正确；由于碰撞为弹性碰撞，故碰撞时不损失能量，系统损失的动能等于系统产生的热量，即ΔEk＝Q＝NμmgL，C错误，D正确。

题六
答案：(1)1.33 m/s　(2)2 m/s
详解：(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向。由动量守恒定律得
m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v
所以两车最近时，乙车的速度为
v＝
(2)甲车开头反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙′，由动量守恒定律得m乙v乙－m甲v甲＝m乙v乙′
解得v乙′＝。