高中物理 第十六章 動量守恒定律 3 動量守恒定律練習(xí) 新人教版選修3-5

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第十六章 動量守性定律 3 動量守恒定律 1．如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是(　　) A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒 B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒 C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒 D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同 解析：由動量守恒定律成立的條件可知男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒，選項A、B錯誤，C正確；木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小相等，方向相反，選項D錯誤． 答案：C 2．(多選)兩位同學(xué)穿旱冰鞋，面對面站立不動，互推后向相反的方向運動，不計摩擦阻力，下列判斷正確的是(　　) A．互推后兩同學(xué)總動量增加 B．互推后兩同學(xué)動量大小相等，方向相反 C．分離時質(zhì)量大的同學(xué)的速度小一些 D．互推過程中機械能守恒 解析：對兩同學(xué)所組成的系統(tǒng)，互推過程中，合外力為零，總動量守恒，故A錯誤；兩同學(xué)動量的變化量大小相等，方向相反，故B、C正確；互推過程中機械能增大，故D錯誤． 答案：BC 3．將靜置在地面上，質(zhì)量為M(含燃料)的火箭模型點火升空，在極短時間內(nèi)以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體．忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時火箭模型獲得的速度大小是(　　) A.v0　　　　　　　 B.v0 C.v0 D.v0 解析：取向上為正方向，由動量守恒定律得： 0＝(M－m)v－mv0. 則火箭速度：v＝.故選D. 答案：D 4．如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止．若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為(　　) A．v0＋v B．v0－v C．v0＋(v0＋v) D．v0＋(v0－v) 解析：人在躍出的過程中，船、人組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒，規(guī)定向右為正方向． 則：(M＋m)v0＝Mv′－mv， 解得：v′＝v0＋(v0＋v) 故選C. 答案：C 1．關(guān)于牛頓運動定律和動量守恒定律的適用范圍，下列說法正確的是(　　) A．牛頓運動定律也適合解決高速運動的問題 B．牛頓運動定律也適合解決微觀粒子的運動問題 C．動量守恒定律既適用于低速，也適用于高速運動的問題 D．動量守恒定律適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子 解析：牛頓運動定律只適合研究低速、宏觀問題，動量守恒定律適用于目前為止物理學(xué)研究的各個領(lǐng)域． 答案：C 2．(多選)木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量守恒 B．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量不守恒 C．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒 D．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒 答案：BC 3．一條約為180 kg的小船漂浮在靜水中，當(dāng)人從船尾走向船頭時，小船也發(fā)生了移動，忽略水的阻力，以下是某同學(xué)利用有關(guān)物理知識分析人與船相互作用過程時所畫出的草圖，圖中虛線部分為人走到船頭時的情景．請用有關(guān)物理知識判斷下列圖中所描述物理情景正確的是(　　) 解析：人和船組成的系統(tǒng)動量守恒，總動量為零，人向前走時，船將向后退，B正確． 答案：B 4．(多選)如圖所示，水平面上有兩個木塊，兩木塊的質(zhì)量分別為m1、m2，且m2＝2m1.開始兩木塊之間有一根用輕繩縛住的已壓縮輕彈簧，燒斷繩后，兩木塊分別向左、右運動．若兩木塊m1和m2與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，且μ1＝2μ2，則在彈簧伸長的過程中，兩木塊(　　) A．動量大小之比為1∶1 B．速度大小之比為2∶1 C．動量大小之比為2∶1 D．速度大小之比為1∶1 解析：以兩木塊及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，繩斷開后，彈簧將對兩木塊有推力作用，這可以看成是內(nèi)力；水平面對兩木塊有方向相反的滑動摩擦力，且Ff1＝μ1m1g，F(xiàn)f2＝μ2m2g.因此系統(tǒng)所受合外力F合＝μ1m1g－μ2m2g＝0，即滿足動量守恒定律的條件． 設(shè)彈簧伸長過程中某一時刻，兩木塊速度大小分別為v1、v2，由動量守恒定律有(以向右為正方向)： m1v1＋m2v2＝0， 即m1v1＝m2v2. 即兩物體的動量大小之比為1∶1，故A正確．兩物體的速度大小之比為＝＝，故B項正確． 答案：AB 5．在高速公路上發(fā)生了一起交通事故，一輛質(zhì)量為1 500 kg向南行駛的長途客車迎面撞上一輛質(zhì)量為3 000 kg向北行駛的卡車，撞后兩車連在一起，并向南滑行一段距離后停止．根據(jù)測速儀的測定，長途客車撞前以20 m/s的速度勻速行駛，由此可判斷卡車撞前的行駛速度(　　) A．小于10 m/s B．大于10 m/s，小于20 m/s C．大于20 m/s，小于30 m/s D．大于30 m/s，小于40 m/s 解析：兩車碰撞過程中盡管受到地面的摩擦力作用，但遠小于相互作用的內(nèi)力(碰撞力)，所以動量守恒． 依題意，碰撞后兩車以共同速度向南滑行，即碰撞后系統(tǒng)的末動量方向向南． 設(shè)長途客車和卡車的質(zhì)量分別為m1、m2，撞前的速度大小分別為v1、v2，撞后共同速度為v，選定向南為正方向，根據(jù)動量守恒定律有 m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v，又v>0，則 m1v1－m2v2>0， 代入數(shù)據(jù)解得v2100 km/h， 故轎車在碰撞前超速行駛． 答案：轎車超速行駛