解析:弹丸水平飞行爆炸时,在水平方向只有内力做功,外力为零,系统水平方向动量守恒,设m乙=m,m甲=3m,则爆炸前p总=(3m+m)v=8m,而爆炸后两弹片都做平抛运动,由平抛规律可得:竖直方向为自由落体运动,h= gt2,解得t=1 s。水平方向为匀速直线运动,x=vt,选项A中v甲=2.5 m/s,v乙=0.5 m/s(向左),p合'=3m×2.5+m×(-0.5)=7m,不满足动量守恒,选项A错误;选项B中p合'=3m×2.5+m×0.5=8m,满足动量守恒,选项B正确;同理,选项C中p合'=3m×2+m×1=7m,选项D中p合'=3m×2+m×(-1)=5m,C、D均错误。
答案:B
5.汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,各自受的阻力不变,则在拖车停止运动前( )
A.汽车和拖车的总动量不变 B.汽车和拖车的总动量增加 C.汽车和拖车的总动能不变 D.汽车和拖车的总动能增加 E.合外力做的总功等于正值
解析:原来汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶,说明系统所受的合外力为0,拖车与汽车脱钩后系统所受力不变,故总动量守恒,由此得到拖车停止时有(m汽+m拖)v0=m汽v,则(m汽+m拖)2 汽 v2,整理得汽车的动能 m汽v2> (m汽+m拖) ,合外力做正功,故A、D、E正确。
答案:ADE
6.导学号97280016如图所示,光滑水平面上放置质量均为m0=2 kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1 kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性势能Ep=10 J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态。现剪断细线,求:
(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;
(2)滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块P在乙车上滑行的距离。(g取10 m/s2) 解析:(1)设滑块P滑上乙车前的瞬时速度大小为v,两小车瞬时速度的大小为v甲乙,对整体应用动量守恒和能量守恒有
mv-2m0v甲乙=0
Ep=
甲乙
解得v=4 m/s,v甲乙=1 m/s。
(2)设滑块P和小车乙达到的共同速度为v',滑块P在乙车上滑行的距离为L,对滑块P和小车乙应用动量守恒和功能关系有
mv-m0v甲乙=(m+m0)v'
μmgL= mv2+ m0 甲乙 (m+m0)v'2 代入数据解得L= m。 答案:(1)4 m/s (2) m
2019-2020学年高二物理人教版选修3-5练习：16.3 动量守恒定律
