鲁科版高中物理选择性必修第1册课后习题 第1章 习题课 动量守恒定律的应用(一).docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

第1章动量及其守恒定律

习题课:动量守恒定律的应用(一)

课后篇巩固提升

必备知识基础练

1.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)()

A.变大 B.变小

C.不变 D.无法判定

解析相对于船竖直向上抛出物体时,由于惯性,物体仍然具有和船同方向的速度,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船速不变。

答案C

2.

如图所示,自行火炮连同炮弹的总质量为m0,当炮筒水平,火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v0为()

A.m(v

C.m(v

解析自行火炮水平匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,系统动量守恒。设向右为正方向,发射前总动量为m0v1,发射后系统的动量之和为(m0-m)v2+m(v0+v2),则由动量守恒定律可知

m0v1=(m0-m)v2+m(v0+v2)

解得v0=m0v1-(m

答案B

3.一炮艇在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后发射一颗炮弹,设两炮弹质量相同,相对于地的速率相同,牵引力和阻力均不变,则船的动量和速度的变化情况是()

A.动量不变,速度增大 B.动量变小,速度不变

C.动量增大,速度增大 D.动量增大,速度减小

解析整个过程动量守恒,由于两发炮弹的总动量为零。因而船的动量不变,又因为船发射炮弹后的质量变小,因此船的速度增大。

答案A

4.

如图所示,具有一定质量的小球A固定在轻杆一端,杆的另一端挂在小车支架的O点,用手将小球拉起使轻杆呈水平状态,在小车处于静止的情况下放手使小球摆下,在B处与固定在车上的油泥撞击后粘在一起,则此后小车的运动状态是(车位于光滑路面上)()

A.向右运动 B.向左运动

C.静止不动 D.无法判断

解析小车与小球构成的系统在水平方向上总动量守恒,刚释放A球时,系统动量为零,当二者粘在一起时,其共同速度也必为零,故只有选项C正确。

答案C

5.

如图所示,质量为m0的密闭汽缸置于光滑水平面上,缸内有一隔板P,隔板右边是真空,隔板左边是质量为m的高压气体,若将隔板突然抽去,则汽缸的运动情况是()

A.保持静止不动

B.向左移动一定距离后恢复静止

C.最终向左做匀速直线运动

D.先向左移动,后向右移动回到原来位置

解析突然撤去隔板,气体向右运动,汽缸做反冲运动,当气体充满整个汽缸时,它们之间的作用结束,根据动量守恒定律可知,开始时系统的总动量为零,结束时总动量必为零,气体和汽缸都将停止运动,故选项B正确。

答案B

6.

如图所示,质量为m0的小车静止在光滑的水平地面上,车上装有半径为R的半圆形光滑轨道,现将质量为m的小球在轨道的边缘由静止释放,当小球滑至半圆轨道的最低位置时,小车移动的距离为多少?小球的速度大小为多少?

解析以车和小球为系统在水平方向总动量为零且守恒。当小球滑至最低处时车和小球相对位移是R,利用“人船模型”可得小车移动的距离为mm0+mR。设此时小车速度大小为v1,小球速度大小为v2,由动量守恒有m0v1=mv2,由能量守恒有mgR=12m0v1

答案mm0

关键能力提升练

7.

(多选)如图所示,A、B两物体的中间用一段细绳相连并有一压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态。若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B从C上未滑离之前,A、B在C上向相反方向滑动的过程中()

A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量守恒

B.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量守恒

C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量不守恒

D.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量守恒

解析对于A、B、C组成的系统,无论是弹簧弹力还是摩擦力,都是内力,无论A、B与C之间的摩擦力大小是否相等,系统所受的合外力均为零,系统动量守恒;对于A、B两物体组成的系统,弹簧的弹力为内力,A、B与C之间的摩擦力为外力,A、B与C之间的摩擦力大小相同时,系统所受合外力为零,A、B组成的系统动量守恒;若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,系统所受合外力不为零,系统动量不守恒。故选A、D。

答案AD

8.(多选)在某次军演中,炮兵使用了炮口与水平方向的夹角θ可调节的迫击炮,已知迫击炮的总质量为M(不包括炮弹的质量),炮弹的质量为m,忽略迫击炮与水平面之间的摩擦力及炮管长度。则下列说法正确的是()