2021年人教版物理双基限时练-选修3-5：第十六章《动量守恒定律》习题.docx

双基限时练(六)习题课1如图所示，在光滑水平面上，用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知mAmB，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将()A静止 B向右运动C向左运动 D无法确定解析选取A、B两个物体组成的系统为争辩对象，依据动量定理，整个运动过程中，系统所受的合外力为零，所以动量转变量为零，初始时刻系统静止，总动量为零，最终粘合体的动量也为零，即粘合体静止，所以选项A正确答案A2一弹簧枪可射出速度为10 m/s的铅弹，现对准以6 m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块放射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块连续向前运动，速度变为5 m/s.假如想让木块停止运动，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()A5颗 B6颗C7颗 D8颗解析第一颗铅弹射入，有m1v0m2v(m1m2)v1，代入数据可得m115m2，设再射入n颗铅弹木块停止，有(m1m2)v1nm2v0，解得n8.答案D3如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A车上，两车静止，若这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，静止于A车上，则A车的速率()A等于零B小于B车的速率C大于B车的速率 D等于B车的速率解析以A、B两车和人整体为争辩对象，以A车最终速度方向为正方向，由动量守恒定律得：(mM)vAMvB0，解得，所以vAvB，B对答案B4(多选题)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为()A2 B3C4 D5解析依据动量守恒和能量守恒得碰撞后两者的动量都为p，则总动量为2p，依据p22mEk，以及能量的关系得，所以3，故A、B正确答案AB5(多选题)小车AB静置于光滑的水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，AB车质量为M，长为L，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连结于小车的A端并使弹簧压缩，开头时AB与C都处于静止状态，如图所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使物体C离开弹簧向B端冲去，并跟B端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是()A假如AB车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B整个系统任何时刻动量都守恒C当木块对地运动速度为v时，小车对地运动速度大小为vD整个系统最终静止解析AB车和物体组成的系统在水平方向上不受外力，动量守恒，B正确；假如AB车内表面光滑，C在车内表面滑动过程中，系统机械能守恒，C与B端碰撞粘合过程中有机械能损失，A错误；由动量守恒得0mvMv，vv，C正确；系统最终停止运动，D正确答案BCD6如图所示，在真空中一光滑绝缘水平面上，有直径相同的两个金属球A、C，质量mA1102 kg、mC5103 kg，静止在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中的C球带正电，电荷量qC1.0102 C在磁场外不带电的A球以速度v020 m/s进入磁场中与C球发生正碰后，C球对水平面的压力恰好为零(g取10 m/s2)，则碰后A球的速度为()A10 m/s B5 m/sC10 m/s D20 m/s解析 A球与C球发生正碰，则动量守恒，即mAv0mAvAmCvC，接触后，C球所带电荷量变为，对水平面压力为零，则vCBmCg，解以上各式得vA10 m/s，所以A正确答案A7车厢停在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁放射一颗子弹设子弹质量为m，出口速度为v，车厢和人的质量为M，则子弹陷入前车壁后，车厢的速度为()A.，向前 B.，向后C.，向前 D07(多选题)实行下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度()A使喷出的气体速度增大B使喷出的气体温度更高C使喷出的气体质量更大D使喷出的气体密度更小解析设原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余的质量(Mm)的速度是v，由动量守恒得出：(Mm)vmv，得：v，由上式可知：m越大或v越大，则v越大答案AC8如图所示，一个质量为m150 kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳气球和长绳的总质量为m220 kg，长绳的下端刚好和水平面接触当静止时人离地面的高度为h5 m假如这个人开头沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面的高度是(可以把人看做质点)()A5 m B3.6 mC2.6 m D0 m解析设在此过程中人、气球对地发生的位移分别是x、x，由动量守恒定律有m1xm2x，又由于xxh，解得x3.57 m，选项B正确答案B9总质量为M的火箭以速度v0飞行，质量为m的燃料相对于火箭以速度v向后喷出，则火箭的速度大小变为()Av0v Bv0vCv0(v0v) Dv0v解析由动量守恒定律Mv0(Mm)vm(vv)，所以vv0v，故A项正确答案A10如图所示，光滑轨道上，小车A、B用轻弹簧连接，将弹簧压缩后用细绳系在A、B上，然后使A、B以速度v0沿轨道向右运动，运动中细绳突然断开，当弹簧第一次恢复到自然长度时，A的速度刚好为0，已知A、B的质量分别为mA、mB，且mAmB，求被压缩的弹簧具有的弹性势能Ep.解析从弹开到第一次恢复到原长的过程中，由动量守恒有(mAmB)v0mBv. 由能量守恒得：Ep(mAmB)vmBv2联立解得：Epv.答案v11如图所示，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分别已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的弹性势能解析设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得3mvmv0设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得3mv2mv1mv0设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有(3m)v2Ep(2m)vmv由式得弹簧所释放的弹性势能为Epmv. 答案mv12如图所示，光滑水平面AB与粗糙斜面BC在B处通过圆弧连接，质量M0.3 kg的小木块静止在水平面上的A点现有一质量m0.2 kg的子弹以v020 m/s的初速度水平地射入木块(但未穿出)，它们一起沿AB运动，并冲上BC.已知木块与斜面间的动摩擦因数0.5，斜面倾角45，重力加速度g10 m/s2 ，木块在B处无机械能损失试求：(1)子弹射入木块后的共同速度；(2)子弹和木块能冲上斜面的最大高度解析(1)子弹射入木块的过程中，子弹与木块系统动量守恒，设共同速度为v ，则mv0(mM)v代入数据解得v8 m/s (2)子弹与木块以v的初速度冲上斜面，到达最大高度时，瞬时速度为零子弹和木块在斜面上受到的支持力N(Mm)gcos受到摩擦力fN(Mm)gcos对冲上斜面的过程应用动能定理，设最大高度为h，有(Mm)ghf0(Mm)v2 代入数据，解以上两式得h2.13 m. 答案(1) 8 m/s (2) 2.13 m