高中物理 模塊六 動量與動量守恒定律 考點2_1 動量守恒定律試題1

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考點2.1 動量守恒定律 考點2.1.1 動量守恒的判斷 1.內(nèi)容 如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律. 2.適用條件 (1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力都為零，更不能認為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài). (2)近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠大于它所受到的外力. (3)如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒. 3.動量守恒定律的不同表達形式 (1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和. (2)Δp1＝－Δp2，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向. (3)Δp＝0，系統(tǒng)總動量的增量為零. 1. 如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mA∶mB＝3∶2，原來靜止在平板小車C上.A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則下列說法中不正確的是(　　) A. 若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒 B. 若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒 C. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒 D. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒 2. 小船相對于地面以速度v1向東行駛，若在船上相對地面的速率v分別水平向東和向西拋出兩個質(zhì)量相等的重物，則小船的速度將(　C　) A. 不變 B.減小 C.增大 D.改變方向 3. 下列情形中，滿足動量守恒條件的是(　B　) A. 用鐵錘打擊放在鐵砧上的鐵塊，打擊過程中，鐵錘和鐵塊的總動量 B. 子彈水平穿過放在光滑桌面上的木塊的過程中，子彈和木塊的總動量 C. 子彈水平穿過墻壁的過程中，子彈和墻壁的總動量 D. 棒擊壘球的過程中，棒和壘球的總動量 4. 下列四幅圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動量守恒的是(　C　) A．只有甲、乙正確 B．只有丙、丁正確 C．只有甲、丙正確 D．只有乙、丁正確 5. (多選)如圖所示，A、B兩木塊緊靠在一起且靜止于光滑水平面上，物塊C以一定的初速度v0從A的左端開始向右滑行，最后停在B木塊的右端，對此過程，下列敘述正確的是(　BC　) A． 當(dāng)C在A上滑行時，A、C組成的系統(tǒng)動量守恒 B． 當(dāng)C在B上滑行時，B、C組成的系統(tǒng)動量守恒 C． 無論C是在A上滑行還是在B上滑行，A、B、C組成的系統(tǒng)動量都守恒 D． 當(dāng)C在B上滑行時，A、B、C組成的系統(tǒng)動量不守恒 6. (多選)質(zhì)量為M和m0的滑塊用輕彈簧連接，以恒定速度v沿光滑水平面運動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖2所示，碰撞時間極短，在此過程中，下列情況可能發(fā)生的是(　BC　) A．M、m0、m速度均發(fā)生變化，碰后分別為v1、v2、v3，且滿足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3 B．m0的速度不變，M和m的速度變?yōu)関1和v2，且滿足Mv＝Mv1＋mv2 C．m0的速度不變，M和m的速度都變?yōu)関′，且滿足Mv＝(M＋m)v′ D．M、m0、m速度均發(fā)生變化，M和m0的速度都變?yōu)関1，m的速度變?yōu)関2，且滿足(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2 7. (多選)如圖所示，在光滑的水平面上有一靜止的斜面，斜面光滑，現(xiàn)有一個小球從斜面頂端由靜止釋放，在小球下滑的過程中，以下說法正確的是(　BC　) A． 斜面和小球組成的系統(tǒng)動量守恒 B． 斜面和小球組成的系統(tǒng)僅在水平方向上動量守恒 C． 斜面向右運動 D． 斜面靜止不動 8. (多選)如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系著繩的小球拉開到一定的角度，然后同時放開小球和小車，那么在以后的過程中(　BD　) A． 小球向左擺動時，小車也向左運動，且系統(tǒng)動量守恒 B． 小球向左擺動時，小車向右運動，且系統(tǒng)在水平方向上動量守恒 C． 小球向左擺到最高點，小球的速度為零而小車的速度不為零 D． 在任意時刻，小球和小車在水平方向上的動量一定大小相等、方向相反 9. 如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部水平面平滑連接，一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h處開始自由下滑( C ) A. 在以后的運動過程中，小球和槽的動量始終守恒 B. 在下滑過程中小球和，槽之間的相互作用力始終不做功 C. 被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動 D. 被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，小球能回到槽高h處  考點2.1.2 動量守恒定律的應(yīng)用 對于三個或三個以上的物體組成的系統(tǒng)往往要根據(jù)作用過程中動量守恒的不同階段，建立多個動量守恒方程，或?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)的物體按作用的關(guān)系分成幾個小系統(tǒng)，分別建立動量守恒方程． 求解這類問題時應(yīng)注意以下三點： (1)正確分析作用過程中各物體狀態(tài)的變化情況，建立運動模型； (2)分清作用過程中的不同階段，并按作用關(guān)系將系統(tǒng)內(nèi)物體分成幾個小系統(tǒng)． (3)對不同階段、不同的小系統(tǒng)準(zhǔn)確選取初、末狀態(tài)，分別列動量守恒方程． 1. 兩名質(zhì)量相等的滑冰運動員甲和乙都靜止在光滑的水平冰面上.現(xiàn)在其中一人向另一人拋出一個籃球，另一人接球后再拋回.如此反復(fù)進行幾次后，甲和乙最后的速率關(guān)系是(　D　) A. 若甲先拋球，則一定是v甲>v乙 B. 若乙先拋球，則一定是v乙>v甲 C. 只有甲先拋球，乙最后接球，才有v甲>v乙 D. 無論誰先拋球，只要乙最后接球，就有v甲>v乙 2. 質(zhì)量為M的木塊在光滑水平面上以速度v1向右運動，質(zhì)量為m的子彈以速度v2水平向左射入木塊，要使木塊停下來，必須使發(fā)射子彈的數(shù)目為(子彈留在木塊中不穿出)(　C　) A.B.C.D. 3. 如圖所示，質(zhì)量為M的盒子放在光滑的水平面上，盒子內(nèi)表面不光滑，盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的物體．從某一時刻起給m一個水平向右的初速度v0，那么在物塊與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后(　D　) A． 兩者的速度均為零 B． 兩者的速度總不會相等 C． 物體的最終速度為mv0/M，向右 D． 物體的最終速度為mv0/(M＋m)，向右 4. (多選)如圖所示，小車放在光滑水平面上，A、B兩人站在小車的兩端，這兩人同時開始相向行走，發(fā)現(xiàn)小車向左運動，分析小車運動的原因可能是(　AC　) A．A、B質(zhì)量相等，但A比B速率大 B．A、B質(zhì)量相等，但A比B速率小 C．A、B速率相等，但A比B的質(zhì)量大 D．A、B速率相等，但A比B的質(zhì)量小 5. 如圖所示，三輛相同的平板小車a、b、c成一直線排列，靜止在光滑水平地面上，c車上一個小孩跳到b車上，接著又立即從b車跳到a車上，小孩跳離c車和b車時對地的水平速度相同，他跳到a車上沒有走動便相對a車保持靜止，此后 (　CD　) A．a(chǎn)、c兩車的運動速率相等 B．a(chǎn)、b兩車的運動速率相等 C．三輛車的運動速率關(guān)系為vc＞va＞vb D．a(chǎn)、c兩車的運動方向一定相反 6. 兩只小船質(zhì)量分別為m1＝500 kg，m2＝1 000 kg，它們平行逆向航行，航線鄰近，當(dāng)它們頭尾相齊時，由每一只船上各投質(zhì)量m＝50 kg的麻袋到對面的船上，如圖1所示，結(jié)果載重較輕的一只船停了下來，另一只船則以v＝8.5 m/s的速度沿原方向航行，若水的阻力不計，則在交換麻袋前兩只船的速率v1＝________，v2＝________. 【答案】1 m/s　9 m/s  考點2.1.3 涉及動量守恒的臨界極值問題 1. 兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動.已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1 kg.兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運動.某時刻甲的速率為2 m/s，乙的速率為3 m/s，方向與甲相反.兩車運動過程中始終未相碰.求： (1) 兩車最近時，乙的速度為多大； (2) 甲車開始反向運動時，乙車的速度為多大. 【答案】(1)1.33 m/s　(2)2 m/s 2. 如圖所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運動，速度分別為2v0、v0.為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度．(不計水的阻力) 【答案】4v0 3. 如圖所示，光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車，一根輕繩跨過乙車的定滑輪(不計定滑輪的質(zhì)量和摩擦)，繩的一端與甲車相連，另一端被甲車上的人拉在手中，已知每輛車和人的質(zhì)量均為30 kg，兩車間的距離足夠遠，現(xiàn)在人用力拉繩，兩車開始相向運動，人與甲車保持相對靜止，當(dāng)乙車的速度為0.5 m/s時，停止拉繩，求： (1) 人在拉繩過程中做了多少功？ (2) 若人停止拉繩后，為避免兩車相撞，人至少以多大速度從甲車跳到乙車才能使兩車不發(fā)生碰撞？ 【答案】(1)5.625 J　(2)0.5 m/s 4. 如圖所示，甲、乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲．甲和他的冰車總質(zhì)量共為M＝30kg，乙和他的冰車總質(zhì)量也是30kg.游戲時，甲推著一個質(zhì)量為m＝15kg的箱子和他一起以v0＝2m/s的速度滑行，乙以同樣大小的速度迎面滑來．為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處，乙迅速抓?。舨挥嫳婺Σ粒? (1) 若甲將箱子以速度v推出，甲的速度變?yōu)槎嗌伲?用字母表示)． (2) 設(shè)乙抓住迎面滑來的速度為v的箱子后返向運動，乙抓住箱子后的速度變?yōu)槎嗌伲?用字母表示) (3) 若甲、乙最后不相撞，則箱子被推出的速度至少多大？ 【答案】(1)　(2)　(3)5.2m/s - 7 -