（江蘇專版）2019年高考物理總復習 課時作業(yè)六十 動量及其守恒定律碰撞.doc

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課時作業(yè) 六十 動量及其守恒定律　碰撞 (限時：45分鐘) (班級________　姓名________) 1．如圖所示，小車與木箱緊挨著靜止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．關于上述過程，下列說法中正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第1題圖 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 2．(多選)如圖所示，甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，結果兩人向相反方向滑去．已知甲的質量為45 kg，乙的質量為50 kg.則下列判斷正確的是(　　) 第2題圖 A．甲的速率與乙的速率之比為10∶9 B．甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為9∶10 C．甲對乙的沖量大小與乙對甲的沖量大小之比為1∶1 D．甲的動能與乙的動能之比為1∶1 3．質量為1 kg的物體做直線運動，其速度圖象如圖所示．則物體在前10 s內和后10 s內所受外力的沖量分別是(　　) 第3題圖 A．10 Ns，10 Ns B．10 Ns，－10 Ns C．0，10 Ns D．0，－10 Ns 4．某研究小組通過實驗測得兩滑塊碰撞前后運動的實驗數(shù)據，得到如圖所示的位移－時間圖象．圖中的線段a、b、c 分別表示沿光滑水平面上同一條直線運動的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結合體的位移變化關系．已知相互作用時間極短．由圖象給出的信息可知(　　) 第4題圖 A．碰前滑塊Ⅰ與滑塊Ⅱ速度之比為7∶2 B．碰前滑塊Ⅰ的動量比滑塊Ⅱ的動量大 C．碰前滑塊Ⅰ的動能比滑塊Ⅱ的動能小 D．滑塊Ⅰ的質量是滑塊Ⅱ的質量的倍 5．將靜置在地面上，質量為M(含燃料)的火箭模型點火升空，在極短時間內以相對地面的速度v0豎直向下噴出質量為m的熾熱氣體．忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結束時火箭模型獲得的速度大小是(　　) A.v0 B.v0 C.v0 D.v0 6．(多選)如圖所示，光滑絕緣的水平面上M、N兩點各放一帶電荷量分別為＋q和＋2q的完全相同的剛性金屬球A和B，給A和B以大小相等的初動能E0 (此時初動量的大小均為p0)，使其相向運動一段距離后發(fā)生彈性正碰，碰后返回M、N兩點的動能分別為E1和E2，動量的大小分別為p1和p2，則(　　) 第6題圖 A．E1＝E2＝E0，p1＝p2＝p0 B．E1＝E2>E0，p1＝p2>p0 C．碰撞發(fā)生在MN連線的中點 D．碰撞發(fā)生在MN連線中點的左側 7．如圖所示，在光滑水平面的左側固定一豎直擋板，A球在水平面上靜止放置，B球向左運動與A球發(fā)生正碰，B球碰撞前、后的速率之比為3∶1，A球垂直撞向擋板，碰后原速率返回，兩球剛好不發(fā)生碰撞，AB兩球的質量之比為______，AB碰撞前、后兩球總動能之比為______． 第7題圖 8．兩小孩在冰面上乘坐“碰碰車”相向運動．A車總質量為50 kg，以2 m/s的速度向右運動；B車總質量為70 kg，以3 m/s的速度向左運動；碰撞后，A以1.5 m/s的速度向左運動，則B的速度大小為______m/s，方向向______(選填“左”或“右”)． 9．如圖所示，質量為2 m的小滑塊P和質量為m的小滑塊Q都視作質點，與輕質彈簧相連的Q靜止在光滑水平面上．P以某一初速度v向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞，當彈簧的彈性勢能最大時，P的速度大小是______，此時彈簧的最大彈性勢能為______________． 第9題圖 10．(17年蘇北四市聯(lián)考)在某次短道速滑接力賽中，運動員甲以7 m/s的速度在前面滑行，運動員乙以8 m/s的速度從后面追上 ，并迅速將甲向前推出，完成接力過程．設甲、乙兩運動員的質量均為50 kg，推后運動員乙的速度變?yōu)? m/s，方向向前，若甲、乙接力前后在同一直線上運動，求接力后甲的速度大?。? 11．在足夠長的水平光滑直導軌上，靜止放著三個質量均為m＝1 kg的相同小球A、B、C，現(xiàn)讓A球以v0＝2 m/s的速度正對著B球運動，A、B兩球碰撞后粘在一起，兩球繼續(xù)向右運動并與C球發(fā)生正碰，C球的最終速度vC＝1 m/s.求： (1)A、B兩球與C球相碰前的共同速度多大？ (2)兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？ 第11題圖 12．如圖所示，一質量為m1＝0.45 kg的平板小車靜止在光滑的水平軌道上．車頂右端放一質量為m2＝0.2 kg的小物塊，小物塊可視為質點．現(xiàn)有一質量為m0＝0.05 kg的子彈以水平速度v0＝100 m/s射中小車左端，并留在車中，最終小物塊以5 m/s的速度與小車脫離．子彈與車相互作用時間很短．g取10 m/s2.求： (1)子彈剛剛射入小車時，小車的速度大?。? (2)小物塊脫離小車時，小車的速度大?。? 第12題圖 課時作業(yè)(六十)　動量及其 守恒定律　碰撞1.C　【解析】　如果一個系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零，那么這個系統(tǒng)的總動量保持不變．選項A中，男孩和木箱組成的系統(tǒng)受到小車對系統(tǒng)的摩擦力的作用；選項B中，小車與木箱組成的系統(tǒng)受到男孩對系統(tǒng)的摩擦力的作用；動量、動量的改變量均為矢量，選項D中，木箱的動量增量與男孩和小車總動量的增量大小相等方向相反． 2．AC　【解析】　A項，設甲的運動方向為正方向，甲乙兩人組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，動量守恒定律有m甲v甲－m乙v乙＝0，故速率之比為10∶9，故A項正確．B項，甲與乙間的作用力為作用力與反作用力，大小相等，由牛頓第二定律可得加速度之比為10∶9，故B項錯誤．C項，甲乙兩人組成的系統(tǒng)動量守恒，所以分離后二者動量大小相等，方向相反．根據動量定理得I＝mΔv＝ΔP可知甲對乙的沖量大小與乙對甲的沖量大小之比為1∶1，故C項正確．D項，根據動能的表達式Ek＝，故動能之比等于甲乙質量之比為10∶9，故D項錯誤． 3．D　【解析】　由圖像可知，在前10 s內初、末狀態(tài)的動量相等，p1＝p2＝5 kgm/s，由動量定理知I1＝0；在后10 s內p3＝ －5 kgm/s，I2＝p3－p2＝－10 Ns，故選D. 4．D　【解析】　A．根據xt圖象的斜率等于速度，則得：碰撞前滑塊I速度為v1＝ －2 m/s，滑塊Ⅱ速度v2＝－0.8 m/s，則碰前速度之比為5∶2，A錯；碰撞后動量為正，故碰撞前總動量也為正，故碰撞前滑塊I的動量比滑塊Ⅱ小，B錯； 碰撞后的共同速度為v＝0.4 m/s；可以知道，碰前滑塊Ⅰ比滑塊Ⅱ速度大，C錯．根據動量守恒定律，得出m2＝ 6 m1，D對． 5．D　【解析】　根據動量守恒定律mv0＝(M－m)v，得v＝v0，選項D正確． 6．BC　【解析】　由動量觀點看，系統(tǒng)動量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結論：兩球必將同時返回各自的出發(fā)點，且兩球末動量大小和末動能一定相等．從能量觀點看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?.5q，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，系統(tǒng)機械能必然增大，即末動能增大．故A錯誤，B正確. 由牛頓定律的觀點看，兩球的加速度大小始終相同，相同時間內的位移大小一定相同，必然在連線中點相遇，又同時返回出發(fā)點．所以C選項是正確的，D錯誤. 7．4∶1　9∶5　【解析】　因兩球剛好不發(fā)生碰撞，說明AB碰撞后速率大小相同，規(guī)定向左為正方向，由動量守恒定律可知mBvB＝mAv－mBv，而vB∶v＝3∶1，解得mA∶mB＝4∶1；碰撞前后總動能之比為E1∶E2＝＝9∶5. 8．0.5　左　【解析】　由動量守恒定律得：規(guī)定向右為正方向，mAvA－mBvB＝－mAvA′＋mBvB′，解得：vB＝－0.5 m/s，所以B的速度大小是0.5 m/s，方向向左． 9.v　mv2　【解析】　當彈簧的彈性勢能最大時，二者共速，系統(tǒng)動量守恒，則2mv＝3mvP，vP＝v；根據能量守恒，Ep＝ 2mv2－3mv＝mv2. 10．10 m/s　【解析】　以甲、乙組成的系統(tǒng)為研究對象，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得： m甲v甲＋m乙v乙＝m甲v甲，＋m乙v乙，代入數(shù)據計算得出10 m/s. 11．1 m/s　1.25 J　【解析】　(1) A、B構成的系統(tǒng)動量守恒，設碰撞后A、B的共同速度為v1，據動量守恒定律有：mv0＝2mv1，可求得：v1＝1 m/s.(2)A、B兩球作為一個整體與C碰撞，設碰后A和B、C的速度分別為v2、v3，據動量守恒定律有：mv0＝2mv2＋mv3，解得兩球碰后的速度v2＝0.5 m/s.兩次碰撞過程中一共損失的動能ΔEk＝mv02－解得ΔEk＝1.25 J. 12．10 m/s　 8 m/s　【解析】　(1)子彈剛剛射入小車時，子彈與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得m0v0＝(m0＋m1)v1，解得v1＝10 m/s.(2)小物塊脫離小車時，子彈、小車和物塊三物體組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得(m0＋m1)v1＝(m0＋m1)v2＋m2v3解得v2＝8 m/s.