2022-2023學(xué)年高中物理 課時(shí)提升作業(yè)二 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 1.2 動(dòng)量 教科版選修3-5

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1、2022-2023學(xué)年高中物理 課時(shí)提升作業(yè)二 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 1.2 動(dòng)量 教科版選修3-5 一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分) 1.下列幾種物理現(xiàn)象的解釋中,正確的是　(　　) A.砸釘子時(shí)不用橡皮錘,只是因?yàn)橄鹌ゅN太輕 B.跳高時(shí)往沙坑里填沙,是為了減小沖量 C.在推車時(shí)推不動(dòng)是因?yàn)橥屏Φ臎_量為零 D.動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受到相同的制動(dòng)力,兩個(gè)物體將同時(shí)停下來 【解析】選D。砸釘子時(shí)不用橡皮錘,一是因?yàn)橄鹌ゅN太輕,動(dòng)量改變量小。二是因?yàn)榫彌_時(shí)間長(zhǎng),從而導(dǎo)致沖力小,故A錯(cuò)誤;跳高時(shí)往沙坑里填沙,是為了延長(zhǎng)緩沖時(shí)間,減小沖力,B錯(cuò)誤;推車時(shí)推不動(dòng),是由于合

2、外力的沖量為零,但推力沖量不為零,故C錯(cuò)誤;由動(dòng)量定理知,動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受到相同的制動(dòng)力,將同時(shí)停下來,D正確。 2.關(guān)于動(dòng)量,以下說法正確的是　(　　) A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其動(dòng)量不隨時(shí)間發(fā)生變化 B.單擺的擺球每次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量均相同 C.勻速飛行的巡航導(dǎo)彈巡航時(shí)動(dòng)量始終不變 D.平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在豎直方向上的動(dòng)量與運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比 【解析】選D。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度方向時(shí)刻變化,故動(dòng)量時(shí)刻變化,故A錯(cuò);單擺的擺球相鄰兩次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)量大小相等,但方向相反,故B錯(cuò);巡航導(dǎo)彈巡航時(shí)雖速度不變,但由于燃料不斷燃燒(導(dǎo)彈中燃料占其總質(zhì)量的一部分,不可忽略),從而使導(dǎo)彈

3、總質(zhì)量不斷減小,導(dǎo)彈動(dòng)量減小,故C錯(cuò);平拋運(yùn)動(dòng)物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),在豎直方向上的分動(dòng)量p豎=mvy=mgt,故D正確。 3.把一支槍水平地固定在小車上,小車放在光滑的水平地面上,槍發(fā)射出子彈時(shí),下列關(guān)于槍、子彈和車的說法中正確的是　(　　) A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B.槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C.若子彈和槍筒之間的摩擦忽略不計(jì),槍、車和子彈組成系統(tǒng)的動(dòng)量才近似守恒 D.槍、子彈和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 【解析】選D。槍發(fā)射子彈的過程中,它們的相互作用力是火藥的爆炸力和子彈在槍管中運(yùn)動(dòng)時(shí)與槍管間的摩擦力,槍和車一起在水平地面上做變速運(yùn)動(dòng),槍和車之間也有作用

4、力;如果選取槍和子彈為系統(tǒng),則車給槍的力為外力,選項(xiàng)A錯(cuò);如果選取槍和車為系統(tǒng),則子彈對(duì)槍的作用力為外力,選項(xiàng)B錯(cuò);如果選車、槍和子彈為系統(tǒng),爆炸力和子彈與槍管間的摩擦力均為內(nèi)力,并不存在忽略的問題,系統(tǒng)在水平方向上不受外力,整體符合動(dòng)量守恒的條件,故選項(xiàng)C錯(cuò),D對(duì)。 4.(多選)如圖所示,光滑的水平面上,質(zhì)量為m1的小球以速度v與質(zhì)量為m2的靜止小球正碰,碰后兩小球的速度大小都為v,方向相反,則兩小球質(zhì)量之比m1∶m2和碰撞前后動(dòng)能變化量之比ΔEk1∶ΔEk2為　(　　) A.m1∶m2=1∶3　　　　　B.m1∶m2=1∶1 C.ΔEk1∶ΔEk2=1∶3 D.ΔEk1∶ΔE

5、k2=1∶1 【解析】選A、D。以原來m1的速度v方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)量守恒定律m1v=-m1v+m2v,所以=,故A正確、B錯(cuò)誤。兩球碰撞前后動(dòng)能變化量分別為:ΔEk1=m1-m1v2=m1v2,ΔEk2=m2-0=m2v2,所以==,故C錯(cuò)誤、D正確。 5.總質(zhì)量為M的裝沙小車,正以速度v0在光滑水平面上前進(jìn),突然車底漏了,不斷有沙子漏出來落到地面,問在漏沙的過程中,小車的速度為　(　　) A.M v0/(M-m) B.m v0/M C.m v0/(M-m) D.v0 【解析】選D。本題中小車與沙子組成的系統(tǒng)僅在水平方向上動(dòng)量守恒。因沙子從車上漏出前在水平方向有速度v

6、0,故沙子漏出后做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向的速度v0。由動(dòng)量守恒定律得,小車的速度仍為v0,即不變。故只有選項(xiàng)D正確。 6.(多選)如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量mA>mB,中間用一段細(xì)繩相連并有一被壓縮的彈簧,放在平板小車C上后,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若地面光滑,在細(xì)繩被剪斷后,A、B從C上未滑離之前,A、B沿相反方向滑動(dòng)過程中　(　　) A.若A、B與C之間的摩擦力大小相同,則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量也守恒 B.若A、B與C之間的摩擦力大小不相同,則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒 C.若A、B與C之間的摩擦力大小不相同,則A、

7、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D.以上說法均不對(duì) 【解析】選A、C。若A、B與C之間摩擦力相等,A、B組成的系統(tǒng),A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,A正確;A、B與C之間摩擦力不相等,A、B組成的系統(tǒng)所受合外力不為零,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力仍為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故B錯(cuò),C正確。 二、非選擇題(本大題共2小題,共20分) 7.(10分)如圖所示,水平地面上固定有高為h的平臺(tái),臺(tái)面上有固定的光滑坡道,坡道頂端距臺(tái)面高也為h,坡道底端與臺(tái)面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下,到達(dá)水平光滑的臺(tái)面后與靜止在臺(tái)面上的小球B發(fā)生碰

8、撞,并粘連在一起,共同沿臺(tái)面滑行并從臺(tái)面邊緣飛出,落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一半。兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g。求 (1)小球A剛滑至水平臺(tái)面的速度vA。 (2)A、B兩球的質(zhì)量之比mA∶mB。 【解題指南】小球滑至水平臺(tái)面的速度可由機(jī)械能守恒定律求得;小球碰撞過程動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律和平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得兩球的質(zhì)量之比。 【解析】(1)小球從坡道滑至水平臺(tái)面的過程中,機(jī)械能守恒,則:mAgh=mA,解得:vA= (2)設(shè)兩球碰撞后共同的速度為v,由動(dòng)量守恒定律得: mAvA=(mA+mB)v 粘在一起的兩球飛出臺(tái)面后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t

9、,則在豎直方向上有:h=gt2 在水平方向上有:=vt 由以上各式聯(lián)立解得:mA∶mB=1∶3 答案:(1)　(2)1∶3 8.(10分)如圖,A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m。置于光滑的水平面上,B、C之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸而不固連,將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B和C緊連,使彈簧不能伸展,以至于B、C可視為一個(gè)整體,現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng),與B相碰并粘合在一起,此后細(xì)線突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離,已知C離開彈簧后的速度恰為v0,求彈簧釋放的勢(shì)能。 【解析】設(shè)碰后A、B和C的共同速度大小為v,由動(dòng)量守恒有,3mv=mv0?、? 設(shè)C離開彈簧時(shí),A、B的速度大小為v1,由動(dòng)量守恒有,3mv=2mv1+mv0?、? 設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep,從細(xì)線斷開到C與彈簧分開的過程中機(jī)械能守恒,有 (3m)v2+Ep=(2m)+m　③ 由①②③式得彈簧釋放的勢(shì)能 Ep=m 答案:m