新步步高高考物理（江苏专用）大一轮复习文档（讲义+题库）：第13章第1讲动量守恒定律及其应用1Word版含答案.docVIP

选修3-5 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核 第1讲　动量守恒定律及其应用 物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s，这说明(　　)． A．物体的动量在减小 B．物体的动量在增大 C．物体的动量大小也可能不变 D．物体的动量大小一定变化 解析　动量是矢量，动量变化了5 kg·m/s，物体动量的大小可以在增大，也可以在减小，还可能不变．若物体以大小5 kg·m/s的动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变，当末动量方向与初动量方向间的夹角为60°时，物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s.故C正确． 答案　C 2．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是(　　)． A．Mv0＝(M－m)v′＋mv B．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v0) C．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v′) D．Mv0＝Mv′＋mv 解析　动量守恒定律中的速度都是相对于同一参考系的，题目中所给炮弹的速度v是相对于河岸的，即相对于地面的，所以有：Mv0＝(M－m)v′＋mv，故选项A正确，其他选项错误． 答案　A 如图1所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向 右的初速度v0，则(　　)． 图1 A．小木块和木箱最终都将静止 B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动 解析　系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B正确． 答案　B 4．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(　　) 图2 A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．无法判定动量、机械能是否守恒 解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上受合外力之和为零，所以动量守恒．机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿入木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒．故C选项正确．A、B、D错误． 答案：C 5．a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的st图象如图3所示．若a球的质量ma＝1 kg，则b球的质量mb等于多少？ 图3 解析　由图知va＝4 m/s，va′＝－1 m/s，vb＝0，vb′＝2 m/s， 根据动量守恒定律有mava＝mava′＋mbvb′， 解得mb＝2.5 kg. 答案　2.5 kg 6．光滑水平面有两个物块A、B在同一直线上相向运动，A的速度为4 m/s，质量为2 kg，B的速度为2 m/s，二者碰后粘在一起沿A原来的方向运动，且速度大小变为1 m/s. 求：(1)B的质量； (2)这一过程产生的内能． 解析　(1)设A、B两物块的质量分别为mA、mB，碰前速度为vA、vB，碰后共同速度为v，以A物块的运动方向为正方向，由碰撞过程动量守恒有： mAvA－mBvB＝(mA＋mB)v， 则mB＝ mA＝×2 kg＝2 kg. (2)碰撞过程产生的内能为Q＝ΔEk＝mAv＋mBv－(mA＋mB)v2＝×2×42 J＋×2×22 J－×(2＋2)×12 J＝18 J. 答案　(1)2 kg　(2)18 J 7．如图5所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车．物块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2.要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0不超过多少？ 图5 解析　要使物块恰好不从小车上滑出，需满足物块到小车右端时与小车有共同的速度v，则m2v0＝(m1＋m2)v， 由功能关系有m2v＝(m1＋m2)v2＋μm2gL， 代入数据解得v0＝5 m/s， 故要使物块不从小车右端滑出， 物块滑上小车的速度v0不能超过5 m/s. 答案　5 m/s 8．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间．如图6所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，