《动量守恒定律的应用》同步练习1.doc

《动量守恒定律的应用》同步练习
对碰撞问题的分析
1．在光滑的水平面上动能为E0，动量大小为p0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞后钢球1的运动方向反向，将碰后球1的动能和动量的大小分别记为E1和p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2和p2，则必有
(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．E1＜E0 B．p1＞p0
C．E2＞E0 D．p2＞p0
解析　钢球1与钢球2碰撞，满足动量守恒定律，则p0＝－p1＋p2，所以p2＝p0＋p1，故p1＜p0，B错，p2>p0，D对；碰撞过程动能不增加，则E0≥E1＋E2，又E2≠0，故E1<E0，A对，E2＜E0，C错．
答案　AD
2．甲、乙两铁球质量分别是m1＝1 kg、m2＝2 kg，在光滑平面上沿同一直线运动，速度分别是v1＝6 m/s、v2＝2 m/s.甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是
(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．v′1＝7 m/s， v′2＝1.5 m/s
B．v′1＝2 m/s， v′2＝4 m/s
C．v′1＝3.5 m/s， v2′＝3 m/s
D．v′1＝4 m/s， v′2＝3 m/s
解析　选项A和B均满足动量守恒条件，但选项A碰后总动能大于碰前总动能，选项A错误、B正确；选项C不满足动量守恒条件，错误；选项D满足动量守恒条件，且碰后总动能小于碰前总动能，但碰后甲球速度大于乙球速度，不合理，选项D错误．
答案　B
分方向动量守恒问题
3．如图1-4-8所示，三块相同的小木块从相同的高度由静止开始同时释放，其中A做自由落体运动，B在自由下落的中途被一水平方向的子弹射入，C在释放的瞬间被一水平方向的子弹射入．则下列关于它们的下落时间tA、tB、tC的关系，正确的是
(　　)．

图1-4-8
A．tA＝tB＝tC B．tA＝tB＜tC
C．tA＜tB＜tC D．tA＝tC＜tB
解析　tA＝ ，C在释放的瞬间，获得水平初速度后做平抛运动，tC＝ ＝tA.设B自由下落速度达到v1时被水平飞行的子弹射入，子弹射入的过程中可认为系统动量守恒，在水平方向有mv0＝(m＋M)vx，在竖直方向有Mv1＝(M＋m)vy，可得vy＜v1，由此可知子弹射入的过程使B的竖直速度减小，故tB＞ .
答案　D
4．质量为1 kg的物体在离地面高5 m处自由下落，正好落在以5 m/s的速度沿光滑水平面匀速行驶的装有沙子的小车中，车和沙子的总质量为4 kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为
(　　)．
A．3 m/s B．4 m/s C．5 m/s D．6 m/s
解析　物体落入沙子中，系统水平方向动量守恒，由(M＋m)v＝Mv0，可得小车最终速度v＝＝4 m/s.
答案　B
反冲现象及应用
5．下列属于反冲运动的是
(　　)．
A．向后划水，船向前运动
B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退
C．用力向后蹬地，人向前运动
D．水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反
解析　反冲运动是物体在内力作用下分为两部分，其运动方向相反，A选项是桨与外部水的作用，C选项是人脚与外部地面的作用，都不属于反冲；B选项中子弹与枪身是系统中的两部分，D选项中水流过水轮机内部，是系统中的两部分，B、D正确．
答案　BD
6．在太空中有一枚相对于太空站静止的质量为M的火箭，突然喷出质量为m的气体，喷出的速度为v0(相对于太空站)，紧接着再喷出质量也为m的另一部分气体，此后火箭获得的速度为v(相对太空站)，火箭第二次喷射的气体的速度多大(相对于太空站)？
解析　题意中所涉及的速度都是相对于太空站的，可以直接使用动量守恒定律，规定v0的方向为正，则：
第一次喷气后：0＝mv0－(M－m)v1，所以v1＝，v1与正方向相反
第二次喷气后：－(M－m)v1＝mv2－(M－2m)v，所以v2＝v－v0
答案　第二次喷射的气体的速度为v－v0.