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课时分层提升练 二十五
动量守恒定律及其应用 (建议用时45分钟)
1.(2019·江苏高考)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦。小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为 ( ) A.v B.v C.
v D.
v
【解析】选B。设滑板的速度为u,由小孩和滑板动量守恒得: 0=mu-Mv,解得:u=v,故B正确,A、C、D错误。
2.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.
v0 D.
v0
【解析】选D。应用动量守恒定律解决本题,注意火箭模型质量的变化。取向下为正方向,由动量守恒定律可得:0=mv0-(M-m)v′,故v′=则D正确,A、B、C错误。
3.如图所示,自行火炮连同炮弹的总质量为M,当炮管水平,火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶。则炮弹相对炮筒的发射速度v0为 ( )
,
A.C.
B. D.
【解题指南】对自行火炮和炮弹组成的系统,由于不受阻力作用,系统所受合外力为0,开炮过程中动量守恒,需要注意开炮后自行火炮的质量在减少。
【解析】选B。自行火炮水平匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,系统动量守恒。设向右为正方向,发射前动量之和为Mv1,发射后系统的动量之和为(M-m)v2+m(v2+v0)。由Mv1=(M-m)v2+m(v2+v0) 解得v0=
-v2=
。故B正确。
4.(多选)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别是m1=4 kg,m2=2 kg,A的速度v1=3 m/s(设为正),B的速度v2=-3 m/s,则它们发生正碰后,其速度可能分别是 ( )
A.均为1 m/s B.+4 m/s和-5 m/s C.+2 m/s和-1 m/s D.-1 m/s和+5 m/s
【解析】选A、D。由动量守恒,可验证四个选项都满足要求。再看动能情况: Ek=m1
+ m2
=×4×9 J+×2×9 J=27 J,Ek′=m1v
+m2v′2,
由于碰撞过程动能不可能增加,所以应有Ek≥Ek′,可排除选项B;选项C虽满足Ek≥Ek′,但A、B沿同一直线相向运动,发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(vA′>0,vB′<0),这显然是不符合实际的,因此C错误;验证选项A、D均满足Ek≥Ek′,故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹性碰撞)。 【总结提升】可能结果的判断
(1)对一个给定的碰撞,首先要看动量是否守恒,其次再看总动能是否增加。
(2)一个符合实际的碰撞,除动量守恒外还要满足能量守恒,注意判断碰撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系判定。 (3)要灵活运用Ek=动量。
5.(多选)如图所示,水平光滑轨道宽和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放,当m1与m2相距最近时m1速度为v1,则在以后的运动过程中 ( )
或p=
;Ek=pv或p=
几个关系转换动能、
2021版物理全能大一轮复习人教版课时分层提升练 二十五 动量守恒定律及其应用
