课时训练速提升第十六章 3.docx

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课时训练速提升第十六章3

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课时训练·速提升

【基础达标】

1.（基础理论辨析题）关于动量守恒定律,下列说法正确的是　（　　）

A.两个物体作用前动量大小相等、方向相反,则作用过程中两物体组成的系统动量守恒

B.两物体的加速度均不为零时,两物体组成的系统动量不守恒

C.系统在一个过程的初末时刻动量变化量为零,则此过程中系统动量守恒

D.应用动量守恒定律时,各物体的速度必须相对于同一参考系

E.系统的动量守恒时,系统内各物体的动量也守恒

F.动量守恒定律既适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统

2.甲、乙两球在光滑水平面上发生碰撞,碰撞前,甲球向左运动,乙球向右运动,碰撞后一起向右运动,由此可以判断　（　　）

A.甲的质量比乙小

B.甲的初速度比乙小

C.甲的初动量比乙小

D.甲的动量变化比乙小

3.把一支枪水平地固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出子弹时,下列关于枪、子弹和车的说法中正确的是　（　　）

A.枪和子弹组成的系统动量守恒

B.枪和车组成的系统动量守恒

C.若子弹和枪管之间的摩擦忽略不计,枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒

D.枪、子弹和车组成的系统动量守恒

4.（2013·济源高二检测）如图所示,A、B木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行,最后停在B木块的右端,A、B、C表面粗糙,对此过程,下列叙述正确的是　（　　）

A.当C在B上滑行时,B、C组成的系统动量守恒

B.当C在A上滑行时,A、C组成的系统动量守恒

C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行,A、B、C三木块组成的系统都动量守恒

D.当C在B上滑行时,A、B、C组成的系统动量不守恒

5.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车,碰撞后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停下,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可判断卡车碰撞前的行驶速率　（　　）

A.小于10m/s

B.大于20m/s,小于30m/s

C.大于10m/s,小于20m/s

D.大于30m/s,小于40m/s

6.（2013·福建高考）将静置在地面上,质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。

忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是

（　　）

A.

v0　　　　　　　　B.

v0

C.

v0D.

v0

7.如图所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将细线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为　（　　）

A.0　　　B.向左　　　C.向右　　　D.无法确定

8.（2012·山东高考）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。

【能力提升】

1.如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在车的左、右两侧,整个系统原来静止,则当两人同时相向走动时　（　　）

A.要使小车静止不动,甲、乙动量必须大小相等

B.要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大

C.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大

D.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小

2.（2012·福建高考）如图,质量为M的小船在静止的水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。

若救生员以相对水面的速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为　（　　）

A.v0+

v　　　　　　B.v0-

v

C.v0+

（v0+v）D.v0+

（v0-v）

3.向空中发射一枚炮弹,不计空气阻力,当此炮弹的速度恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则　（　　）

A.b的速度方向一定与原来的速度方向相反

B.从炸裂到落地的这段时间内,a飞行的水平距离一定比b的大

C.a、b一定同时到达水平地面

D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的大小一定相等

4.（能力挑战题）（2013·山东高考）如图所示,光滑水平轨道上放置长木板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碰撞。

求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。

答案解析

【基础达标】

1.【解析】选D、F。

两物体作用前总动量为零时,作用过程中系统的动量有可能变化,选项A错;两物体的加速度均不为零时,两物体的受力均不为零,但两物体组成的系统受到的合外力可能为零,系统动量可能守恒,选项B错;系统初末时刻动量变化量为零,只能说明初末时刻动量相等,但在过程中系统动量不一定守恒,选项C错;动量守恒定律表达式中,各物体的速度必须相对同一参考系,选项D对;系统动量守恒时,系统内各物体的动量不一定守恒,选项E错;动量守恒定律具有普适性的特点,选项F对。

2.【解析】选C。

两球碰撞过程动量守恒,碰撞后一起向右运动,说明系统总动量方向向右,碰撞前甲球动量小于乙球,选项C对;两球质量关系和初速度关系无法确定,选项A、B错;两球动量变化量大小相等、方向相反,选项D错。

3.【解析】选D。

枪发射子弹的过程中,它们的相互作用力是火药的爆炸力和子弹在枪管中运动时与枪管间的摩擦力,枪和车一起在水平地面上做变速运动,枪和车之间也有作用力。

如果选取枪和子弹为系统,则车给枪的力为外力,选项A错;如果选取枪和车为系统,则子弹对枪的作用力为外力,选项B错;如果选车、枪和子弹为系统,爆炸力和子弹与枪管间的摩擦力均为内力,并不存在忽略的问题,系统在水平方向上不受外力,整体符合动量守恒的条件,故选项C错,D对。

【变式备选】如图所示,物体A的质量是B的2倍,中间有一压缩弹簧,放在光滑水平面上,由静止同时放开两物体后一小段时间内　（　　）

A.A的速度是B的一半

B.A的动量大于B的动量

C.A受的力大于B受的力

D.总动量为零

【解析】选A、D。

系统动量守恒,且总动量为零,故两物体动量等大、反向,即|mAvA|=|mBvB|,由于mA=2mB,所以vA=

vB,选项A、D对、B错;两物体所受力大小相等,均等于弹簧弹力,选项C错。

4.【解析】选A、C。

无论C在A上还是在B上滑行,三者组成的系统符合动量守恒的条件,C对,D错;C在A上滑行时,A、B速度相等,且受C的摩擦力向右做加速运动,A、B间有相互作用力,A、C组成的系统动量不守恒,B错;C能由A滑上B,说明vC>vA=vB,滑上B后,B受C向右的摩擦力做加速运动,A、B分开,故B、C系统所受外力为零,动量守恒,A对。

5.【解析】选A。

两车碰撞过程中系统动量守恒,两车相撞后向南滑行,则系统动量方向向南,即p客>p卡,1500×20>3000×v,解得v<10m/s,故A正确。

6.【解题指南】解答本题时应明确以下两点:

（1）火箭模型在极短时间点火升空,遵循动量守恒定律。

（2）明确点火前后两个状态下研究对象的动量。

【解析】选D。

火箭模型在极短时间点火,设火箭模型获得速度为v,据动量守恒定律有0=（M-m）v-mv0,得v=

v0,故选D。

7.【解析】选A。

小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力,故系统在水平方向上动量守恒,细线被烧断的瞬间,系统在水平方向的总动量为零,又知小球到达最高点时,小球与圆槽水平方向有共同速度,设为v′,由动量守恒定律有0=（M+m）v′,所以v′=0,故A正确。

8.【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,由动量守恒定律得

对A、B木块:

mAv0=mAvA+mBvB　①

对B、C木块:

mBvB=（mB+mC）v　②

由A与B间的距离保持不变可知vA=v　③

联立①②③式,代入数据得vB=

v0　

答案:

v0

【能力提升】

1.【解析】选A、C。

系统总动量为零,所以若使小车向左运动,甲和乙的总动量必须向右,即要求p甲>p乙,故C正确,B、D错误。

要使小车静止不动,甲、乙总动量应为零,即p甲=-p乙,即甲、乙动量大小相等,方向相反,故A正确。

2.【解析】选C。

以向右为正方向,据动量守恒定律有（M+m）v0=-mv+Mv′,解得

v′=v0+

（v0+v）,故选C。

【变式备选】甲、乙两船静止在湖面上,总质量分别是m1、m2,两船相距x,甲船上的人通过绳子用力F拉乙船,若水对两船的阻力大小均为Ff,且Ff

A.甲船的动量守恒

B.乙船的动量守恒

C.甲、乙两船,绳子和人的总动量守恒

D.甲、乙两船的总动量不守恒

【解析】选C。

甲船、人、绳子、乙船组成的系统所受的合力为零,总动量守恒,选项C正确,D错误;甲船和乙船各自所受合外力都不为零,动量不守恒,选项A、B错误。

3.【解析】选C、D。

炮弹炸裂前后动量守恒,选定炮弹的速度方向为正方向,则mv0=mava+mbvb,显然vb>0,vb<0,vb=0都有可能;vb>va,vb

故选C、D。

4.【解析】滑块A与滑块C处于光滑水平面上,两滑块碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与滑块A间的摩擦力可以忽略不计,滑块A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,则mAv0=mAvA+mCvC

两滑块碰撞后,滑块A与滑块B组成的系统,在两者达到同速之前系统所受合外力为零,系统动量守恒,mAvA+mBv0=（mA+mB）v

滑块A和B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,则最后三者速度相等,vC=v

联立以上各式,代入数值解得:

vA=2m/s

答案:

2m/s

【总结提升】处理动量守恒问题的思路和方法

（1）不论哪种类型的题目,其依据的基本规律不外乎是动量守恒、能量守恒、动能定理或机械能守恒定律。

要准确理解各规律的内涵和物理意义,明确各个规律对应的表达式及它们的区别和联系,了解常见的题型并熟练掌握应用这些知识解决问题的方法和技巧。

（2）分析题目的关键就是准确分析对应过程,明确对应的初、末状态的动量,选取合适的公式列方程求解。

（3）解题时最好根据题意画出对应的分析图,比如初、末状态的速度关系、位移关系、物理量相关符号的对应关系等,一一对应,避免相互混淆。

（4）注意结合题意讨论求解的结果,以便得出最后的正确结论。

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