高中物理 13动量守恒定律的案例分析自我小测 沪科版选修35.docx

1、高中物理 13动量守恒定律的案例分析自我小测 沪科版选修352019-2020年高中物理 1.3动量守恒定律的案例分析自我小测 沪科版选修3-51设a、b两小球相撞，碰撞前后都在同一直线上运动，若测得它们碰前的速度为va、vb，碰后的速度为va、vb，则两球的质量之比等于()A. B. C. D. 2如图所示，A、B两物体质量mA2mB，水平面光滑，当烧断细线后(原来弹簧被压缩)，则下列说法正确的是()A弹开过程中A的速率小于B的速率B弹开过程中A的动量小于B的动量CA、B同时达到速度的最大值D当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧3如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，

2、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、乙速率必须相等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4一个静止的质量为m的不稳定原子核，当它完成一次衰变，以速度v发射出一个质量为m的粒子后，其剩余部分的速度为()Av Bv C. v Dv5一人从泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上时，则下列说法中正确的有 ()A船越轻小，人越难跳上岸B人跳跃时相对船速度大于相对地速度C船越重越大，人越难跳上岸D人跳时相对船速度等于相对地速度6一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个

3、质量为m的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为()AE0 B. E0 C. E0 D. E07向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则()Ab的速度方向一定与原速度方向相反B从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大Ca、b一定同时到达水平地面D在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等8质量为M的气球下吊一架轻的绳梯，梯上站着质量为m的人，气球以v0速度匀速上升，如果人加速向上爬，当他相对于梯的速度达到v时，气球的速度将变为_。9静水中的两只船静止在一条直线上

4、，质量都是M(不包括人)，甲船上质量为m的人跳到乙船上，又马上跳回甲船上，则甲、乙两船的速度之比_。10在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车，发射的炮弹质量为m，假设铁轨和炮车间摩擦不计，求：(1)水平发射炮弹时，炮弹速度为v0，则炮身的反冲速度是多大？(2)炮身水平方向，炮弹出炮口时，相对炮口速度为v0，则炮身的反冲速度为多大？(3)炮车车身与水平方向成角，炮弹速度大小为v0，则炮身反冲速度是多大？11如图所示，装甲车和其中炮弹的总质量为M，正沿轨道向右匀速行驶，其速度为v0，发射一枚质量为m的炮弹后，装甲车的速度变为v，仍向右行驶。若不计轨道的摩擦，求炮弹射出炮口时相对于炮口的速度是多少？(

5、炮管是水平的)12如图所示，质量m10.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L1.5 m，现有质量m20.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v02 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2，求 (1)物块在车面上滑行的时间t；(2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0不超过多少？参考答案1解析：根据动量守恒定律：mavambvbmavambvb，解得A对。答案：A2解析：作用前总动量为零，作用后两物体的动量大小相等，方向相反。速度大小跟它们的质量成反比，A正确B错误；弹簧恢复原状时，作用完毕，选项

6、C、D对。答案：ACD3解析：系统总动量为零，要使车不动，两人动量的矢量和必须为零，即他们的动量大小相等，由于不知道两人各自的质量，故无法判断A项；要使车向左运动，两人动量的矢量和必须向右，故知甲的动量要大于乙的才行，C对而B、D错。答案：C4解析：由动量守恒定律0mv(mm)v，得D正确。答案：D5解析：船越轻小，船的反冲速度越大，人获得的速度反而越小。人船相对运动，因此说人跳跃时相对船速度大于相对地速度，故A、B正确。答案：AB6解析：由动量守恒定律(Mm)Vmv0p，又Ek，E0，选项C对。答案：C7解析：爆炸后系统的总机械能增加，但不能确定a、b两块的速度大小，所以A、B两项不能确定；

7、因炸开后两者都做平抛运动，且高度相同，故C对，由牛顿第三定律知，D对。答案：CD8解析：系统遵守动量守恒定律，设气球的速度为u，人的速度为(vu)，则有(Mm)v0m(uv)Mu，解得uv0v。答案：v0v9解析：由0(Mm)v甲mv乙得。答案：10解析：(1)设炮身反冲速度为v1，炮车和炮弹系统动量守恒mv0Mv1，故v1mv0/M。(2)设炮身反冲速度为v1，则炮弹对地速度v0v1由动量守恒m(v0v1)Mv1，故v1mv0/(Mm)(3)炮车和炮弹水平方向系统动量守恒mv0cosMv1，故v1mv0cos/M。答案：(1)mv0/M(2)mv0/(Mm)(3)mv0cos/M11解析：设

8、炮弹相对于炮口的速度为u，则对地速度为(uv)由动量守恒定律：Mv0Mv(Mm)(uv)解得u。答案：u12解析：本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。(1)设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m2v0(m1m2)v设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有Ftm2vm2v0其中Fm2g解得t代入数据得t0.24 s(2)要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v，则m2v0(m1m2)v由功能关系有m2v(m1m2)v2m2gL代入数据解得v05 m/s故要使物块不从小车右端滑

9、出，物块滑上小车的速度v0不能超过5 m/s。答案：(1)0.24 s(2)5 m/s2019-2020年高中物理 1.3电场强度同步练习 新人教版选修3-11.(多选)关于电场线的说法正确的是()A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的解析:正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合,所以选项A、B错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受静电力与电场强度成正比,所以选项C正确;静电场的电场线从正电荷

10、(或无穷远)出发,终止于无穷远(或负电荷),且不闭合,所以选项D正确。答案:CD2.有关电场强度的定义式E=的说法正确的是()A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是试探电荷所受到的力,q是产生电场的电荷所带的电荷量C.电场强度方向与F的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的静电力大小与该点电场强度的大小成正比解析:定义式E=对任何电场都适用,所以选项A错误;公式中F是试探电荷在这一点所受的静电力大小,q是指试探电荷的电荷量,所以选项B错误;电场强度方向与正电荷在该点所受静电力F的方向相同,与负电荷所受静电力F的方向相反,所以选项C错误;由定义式可得F与E成正比,所以选项D正确。答

11、案:D3.一个检验电荷q在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是()解析:电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受静电力无关,选项A、B错误;检验电荷在该点受到的静电力F=Eq,F正比于q,选项C错误,选项D正确。答案:D4.一带负电荷的质点,在静电力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()解析:根据质点沿曲线abc从a运动到c且速率递减可知,质点的速度改变量不可能沿切线方向,只可能沿左下方向,即加速度的方向沿此方向,质点所

12、受静电力的方向沿此方向,由于质点带负电,故知电场方向可能沿右上方向,选项D正确。答案:D5.如图所示的四个电场的电场线,其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷,A图中虚线是一个圆(M、N为圆上的不同点),B图中几条直线间距相等且互相平行,则在图中M、N处电场强度相等的是()解析:A中M、N两点电场强度大小相等、方向不同;B中M、N两点电场强度大小、方向都相同;C中M、N两点电场强度大小不等、方向相同;D中M、N两点电场强度大小、方向都不同。答案:B6.在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷所受静电力跟其电荷量的函数关系图象如图所示,下列叙述正确的是()A.这个电场是匀强

13、电场B.EdEaEbEcC.EaEbEdEcD.无法确定四个点的电场强度大小关系解析:题图中给出了a、b、c、d四个位置处试探电荷的电荷量和所受静电力大小的变化关系。由电场强度的定义式E=可知,斜率的绝对值越大,对应电场强度越大。故答案为B。答案:B7.(多选)如图所示,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受静电力作用,则由此图可作出正确判断的是()A.带电粒子带负电荷B.带电粒子带正电荷C.带电粒子所受静电力的方向向左D.带电粒子做匀变速运动解析:由运动轨迹的弯曲特点可知,带电粒子受水平向左的静电力作用,故粒子带负电荷

14、,由于粒子在匀强电场中运动,则粒子受静电力是恒定的,可知粒子运动的加速度大小不变,故正确答案为A、C、D。答案:ACD8.在真空中有一匀强电场,电场中有一质量为0.01 g,电荷量为-210-8 C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,g取10 m/s2,求电场强度的大小和方向。解析:带电尘埃做匀速直线运动,由平衡条件可得mg=Eq解得E=5103 N/C由于尘埃带负电,所以电场强度的方向与尘埃所受静电力的方向相反,即竖直向下。答案:5103 N/C竖直向下9.如图所示,A为带正电且电荷量为Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处用绝缘细线悬挂一质量为m、带正电且电荷量为q的小球,小球受水平

15、向右的静电力偏转角而静止,试求小球所在处的电场强度。(小球半径可忽略)解析:分析小球受力可知,F电=mgtan 所以小球所在处的电场强度E=,小球带正电荷,因此电场强度方向水平向右。答案:E=,方向水平向右B组1.(多选)由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点()A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C.电场中某点的电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点的电场强度一定为零解析:电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关。电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静

16、电力的作用,F=Eq。若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F也一定等于零,选项B、C正确。答案:BC2.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q()A.应放在A点,Q=2qB.应放在B点,Q=-2qC.应放在C点,Q=-qD.应放在D点,Q=-q解析:+q与-q在圆心O处产生的合电场强度为E=,方向由O指向D,要使圆心O处电场强度为0,则应在C点放Q=-q或D点放Q=q的点电荷,故选C。答案:C3.

17、(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,粒子由M运动到N,以下说法正确的是()A.粒子必定带负电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能解析:根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电,选项A错误。由于电场线越密,电场强度越大,点电荷受静电力就越大,根据牛顿第二定律可知,其加速度也越大,故此点电荷在N点加速度大,选项B错误,选项C正确。粒子从M点到N点,静电力做正功,根据动能定理得,此点电荷在N点动能大,故选项D正

18、确。答案:CD4.如图所示,用30 cm的细线将质量为410-3 kg的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右、大小为1104 N/C的匀强电场时,小球偏转37后处在静止状态。(g取10 N/kg)(1)分析小球的带电性质及所带电荷量;(2)若把细绳剪断,小球做什么性质的运动?解析:(1)对小球受力分析,如图。所受静电力F与电场强度方向相同,所以小球带正电。由平衡条件知,Eq=mgtan 37解得q=310-6 C。(2)由受力分析可知静电力恒定、重力恒定,故其合力亦恒定。F合=mg剪断细绳后,小球将做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=g=12.5 m/s2。答案:(1)带正电310-6 C(2)见解析