2022年高二物理 第8單元45分鐘過關(guān)檢測(訓(xùn)練3 動量守恒定律)(有解析) 大綱人教版第二冊

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1、2022年高二物理 第8單元45分鐘過關(guān)檢測(訓(xùn)練3 動量守恒定律)(有解析) 大綱人教版第二冊 基礎(chǔ)鞏固·站起來,拿得到! 1.一木塊被釘在一輛小車上,小車與地面間無摩擦,一顆子彈射向木塊.對于子彈穿過木塊的過程是否動量守恒,下列說法中正確的是( ) A.如果子彈水平射入木塊,則子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒 B.如果子彈水平射入木塊,則子彈、木塊與小車組成的系統(tǒng)動量守恒 C.如果子彈斜向射入木塊,則子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒 D.如果子彈斜向射入木塊,則子彈、木塊與小車組成的系統(tǒng)動量守恒 答案:B 解析:由動量守恒條件可知:對子彈、木塊與小車組成的系統(tǒng),若子彈水平

2、射入木塊,則系統(tǒng)在此過程中所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒;若子彈斜向射入木塊,則系統(tǒng)在水平方向滿足動量守恒.所以只有B正確. 2.車廂停在光滑的水平軌道上,車廂后面的人對前壁發(fā)射一顆子彈,設(shè)子彈質(zhì)量為m,出槍口速度為v,車廂和人的質(zhì)量為M.則子彈陷入前車壁后,車廂的速度為( ) A.mv/M,向前 B.mv/M,向后 C.mv/(m+M),向前 D.0 答案:D 解析:以車廂、人、子彈為系統(tǒng),合外力為零,整個(gè)系統(tǒng)動量守恒,系統(tǒng)總動量為零,所以末態(tài)車廂速度為零. 3.質(zhì)量相同的3個(gè)小球a、b、c在光滑水平地面上以相同的速率運(yùn)動,它們分別與原來靜止的

3、3個(gè)球A、B和C相碰(a與A相碰,b與B相碰,c與C相碰).碰后a球繼續(xù)沿原方向運(yùn)動,b球靜止不動,c球被反彈回沿反方向運(yùn)動.這時(shí)球A、B與C中動量最大的是( ) A.A球 B.B球 C.C球 D.由于球A、B和C質(zhì)量未知,無法判斷 答案:C 解析:設(shè)初始方向?yàn)檎较?,由碰撞過程系統(tǒng)動量守恒可知C球動量最大. 4.如圖所示,光滑地面上停有一輛帶弧形槽的小車,車上有一木塊自A處由靜止下滑,最后停在B處.則此后小車將( ) A.向左運(yùn)動

4、 B.向右運(yùn)動 C.仍然不動 D.條件不足,無法確定小車的運(yùn)動情況 答案:C 解析:小車與物體A組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,初態(tài)系統(tǒng)總動量為零,所以末態(tài)系統(tǒng)總動量仍為零,小車仍然不動. 5.光滑桌面上放有質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩木塊(m1≠m2),中間夾有一根用細(xì)線縛住處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧,如圖所示.在燒斷細(xì)線,木塊被彈簧彈開的過程中,兩木塊( ) A.速度大小與質(zhì)量成反比 B.加速度大小相等 C.所受沖量的大小相等

5、 D.動能與質(zhì)量成反比 答案:ACD 解析:系統(tǒng)總動量守恒,以m1運(yùn)動方向?yàn)檎较颍? 因?yàn)閙1v1-m2v2=0 所以m1v1=m2v2 所以A正確. 又因?yàn)閙1v1=F1·t1 F1=F2 t1=t m2v2=F2·t 所以C正確. 又因?yàn)镋k= p1=p2 所以Ek與m成反比, D正確. 6.A、B兩塊質(zhì)量相同的物體,置于光滑水平面上,開始時(shí)B處于靜止?fàn)顟B(tài),A以速度v0沿A、B連線方向向B運(yùn)動并與B碰撞后一起共同前進(jìn).現(xiàn)將B換成質(zhì)量是原來兩倍的物體,其他條件不變,碰后一起以共同速度前進(jìn).求A、B碰撞過程中,前后兩種情況下,B對A的沖量大

6、小之比為多少? 答案:3∶4 解析:AB系統(tǒng)碰撞過程總動量守恒: 第一次:mv0+0=2mv′ 所以v′= 對于A有:m-mv0=I1 -m=I1 ① 第二次:mv0=3mv″ v″= 對于A有:m-mv0=I2 -m=I2 由①②得:I1∶I2=3∶4. 能力提升·踮起腳,抓得??! 7.如圖所示,質(zhì)量為m的小球A以水平速率v與靜止在光滑水平面上質(zhì)量為3m的 小球B正碰后,小球A的速率為v2.則碰后B球的速度為(以v方向?yàn)檎?/p>

7、方向)( ) A. B.-v C.- D. 答案:D 解析:系統(tǒng)碰撞過程動量守恒:以A球運(yùn)動方向?yàn)檎? mv=mv′+3mv″ ① 由題意知:v′=或v′=- 代入①式得:v″=或v″= v″

8、100 m/s,方向與航天器相同,航天器為無動力裝置.如果每秒可搜集10 kg星云物質(zhì),一小時(shí)后航天器速度變?yōu)開__________. 答案:2.25×103 m/s 解析:設(shè)航天器質(zhì)量為M,初速度為V0,一小時(shí)可搜集的星云物質(zhì)質(zhì)量為m,初速度為v0,則對航天器及一小時(shí)內(nèi)搜集的星云物質(zhì)這一系統(tǒng),運(yùn)動方向上不受外力,故動量守恒. 以V0方向?yàn)檎?則有: MV0+mv0=(M+m)v共 代入數(shù)值有:104×104+10×3 600×100=(104+10×3 600)v 得v共=2.25×103 m/s. 9.向空中發(fā)射一物體,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時(shí),物體炸裂

9、成a、b兩塊,若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向,則( ) A.b的速度方向一定與原速度方向相反 B.從炸裂到落地的時(shí)間里,a飛行的水平距離一定比b的大 C.a、b一定同時(shí)到達(dá)水平地面 D.在炸裂過程中,a、b受到的爆炸力的沖量大小一定相等 答案:CD 解析:以ab為系統(tǒng),水平方向動量守恒,以初速度方向?yàn)檎较颍? (ma+mb)v=mav′+mbv″ 若mav′>(ma+mb)v 則:mbv″<0 方向與正方向相反. 若mav′<(m+mb)v 則:mbv″>0 方向與正方向相同 所以A錯(cuò).不計(jì)空氣阻力,a、b炸裂到落地都做平拋運(yùn)動,高度相同. 所以落

10、地時(shí)間相同,C正確. 水平飛行距離由v′或v″關(guān)系決定. 由題中已知不能確定v′與v″的大小關(guān)系, 所以不能判斷飛行距離的大小關(guān)系,B錯(cuò). 系統(tǒng)動量守恒,相互作用力相等,爆炸力的沖量大小一定相等. 所以D正確. 10.在光滑水平面上有一輛平板車,質(zhì)量分別為m1、m2的兩人站在車的兩端(如圖所示),他們以對地速度v1、v2相向而行,則在下列三情況下,車的運(yùn)動方向如何? (1)m1=m2,v1=v2; (2)m1≠m2,v1=v2; (3)m1=m2,v1≠v2. 答案:(1)平板車不動. (2)m2>m1時(shí),平板車向右運(yùn)動; m2

11、2>v1時(shí),平板車向右運(yùn)動; v2m1時(shí),得v>0,所以平板車向右運(yùn)動; 當(dāng)v1=v2、m2v1時(shí),得v>0,所以平板車向右運(yùn)動; 當(dāng)m1=m2、v2

12、顆子彈時(shí),下列說法正確的是( ) A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒 B.槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒 C.子彈、槍、小車這三者組成的系統(tǒng)動量守恒 D.子彈的動量變化與槍和車的動量變化相同 答案:C 解析:在發(fā)射子彈時(shí),子彈與槍之間,槍與車之間都存在相互作用力,所以將槍和子彈作為系統(tǒng),或?qū)尯蛙囎鳛橄到y(tǒng),系統(tǒng)所受的合外力均不為零,系統(tǒng)的動量不守恒,當(dāng)將三者作為系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒,這時(shí)子彈的動量變化與槍和車的動量變化大小相等,方向相反.可見系統(tǒng)動量是否守恒,與系統(tǒng)的選取直接相關(guān). 12.一個(gè)質(zhì)量M=1 kg的鳥在空中以v0=6 m/s沿水平方向飛行,離地面高

13、度h=20 m,忽被一顆質(zhì)量m=20 g沿水平方向同向飛來的子彈擊中,子彈速度v=300 m/s,擊中后子彈留在鳥體內(nèi),鳥立即死去,g取10 m/s2.求鳥被擊中后經(jīng)多長時(shí)間落地;鳥落地處離被擊中處的水平距離是多大? 答案:2 s 23.53 m 解析:水平方向動量守恒,接著兩者一起做平拋運(yùn)動. 把子彈和鳥作為一個(gè)系統(tǒng),水平方向動量守恒.設(shè)擊中后的共同速度為u,取v0的方向?yàn)檎较? 則由:Mv0+mv=(m+M)u 得:u== m/s=11.76 m/s 擊中后,鳥帶著子彈做平拋運(yùn)動,運(yùn)動時(shí)間為: t== s=2 s 鳥落地處離擊中處水平距離為: s=ut=11.76×2 m=23.53 m.

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