命 题 设 计 难度 题号 目标 单 一 目 标 综合 目标 碰撞类问题 2、5、6 7 动量守恒定律 1、8 较易 中等 稍难 综合应用 3、4 9、10 11、12 高考物理一轮复习成套课时练习 第十二章第二单元动量守恒
定律及其应用课时作业选考部分 选修34
一、选择题(本题共9小题,每小题7分,共63分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图1所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 ( ) A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能不守恒 C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量不守恒、机械能守恒
解析:若以子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时,弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用,因此动量不守恒.而在子弹射入木块时,存在剧烈摩擦作用,有一部分能量将转化为内能,机械能也不守恒.实际上,在子弹射入木块这一瞬间过程,取子弹与木块为系统则可认为动量守恒(此瞬间弹簧尚未形变). 子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中,机械能守恒,但动量不守恒.综上所述,应选B. 答案:B
2.如图2所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两
球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则 ( )
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A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
解析:由两球 的动量都是6 kg·m/s,知运动方向都向右,且能够相碰,说明左方是质量小速度大的小球,故左方是A球,碰后A球的动量减小了4 kg·m/s,即A球的动量为2 kg·m/s,由动量守恒定律得B球的动量为10 kg·m/s,故可得其速度比为2∶5,故A正确. 答案:A
3.如图3所示,A、B两物体质量分别为mA、mB,且mA>mB,置于光滑水平面上,相距较远.将两个大小均为F的
力同时分别作用在A、B上,经相同距离后撤去两个力.两个物体发生碰撞并粘在一 起后将 ( ) A.停止运动 B.向左运动 C.向右运动 D.运动方向不能确定
解析:由于F作用相同距离,故A、B获得的动能相等,即EkA=EkB,又由p=2mEk,得
2
pA>pB,撤去F后由A、B系统动量守恒知p总=pA-pB,方向向左,故选C.
答案:C
4.两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图4中a线段所示,在t=4 s末,细线突然断了,B、C都和弹簧分离后,运动图线分别如图4中b、c线段所示.从图中的信息可知 ( )
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A.木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反 B.木块B、C都和弹簧分离后,系统的总动量增大 C.木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大 D.木块B的质量是木块C质量的四分之一
解析:由x-t图象可知,位移均为正,均朝一个方向运动,没有反向,A错;在都与弹簧分离后B的速度为v1=
10-45-42
m/s=3 m/s,C的速度为v= m/s=0.5 m/s,6-46-4
细线未断前A、B的速度均为v0=1 m/s,由于系统所受合外力之和为零,故系统前后的动量守恒:(mB+mC)v0=mBv1+mCv2,计算得B、C的质量比为1∶4,D对,B错;系统动量守恒,则系统内两个木块的动量变化等大反向,C错. 答案:D
5.如图5所示,一质量M=3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量m=1.0 kg的小物块A.现以地面为参考系,给A和B以大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度,使A开
始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离B板,站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是 ( ) A.3.0 m/s B.2.8 m/s C.2.4 m/s D.1.8 m/s
解析:以地面为参考系,初始阶段,A受水平向右的摩擦力向左做减速运动,B受水平向左的摩擦力向右做减速运动,A的速度先减为零,设此时B的速度为vB′,由动量守恒定律得Mv0-mv0=MvB′,vB′=2.7 m/s.此后A向右加速,B继续向右减速,最后二者达到同速v,由动量守恒定律得Mv0-mv0=(M+m)v,v=2.0 m/s,所以B相对地面的速度应大于2.0 m/s而小于2.7 m/s,故选项C正确. 答案:C
6.如图6所示,质量为M的车厢静止在光滑的水平面上,车厢内有一质量为m的滑块,以初速度v0在车厢地板上向右运动,与车厢
两壁发生若干次碰撞,最后静止在车厢中,则车厢最终的速度是 ( ) A.0
B.v0,方向水平向右 C.D.
mv0
,方向一定水平向右 M+mmv0
,方向可能是水平向左 M+m用心 爱心 专心
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