20152016学年高中物理163动量守恒定律课时训练(含解析)新人教版选修35.docVIP

PAGE  PAGE 6 16.3动量守恒定律 【小题达标练】 一、选择题 1.(多选)根据UIC(国际铁道联盟)的定义,高速铁路是指营运速率达200km/h以上的铁路和动车组系统。据广州铁路局警方测算:当和谐号动车组列车以350km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时,受到的阻力约为106N,如果撞击一块质量为0.5 kg的障碍物,会产生大约5 000 N的冲击力,撞击时间约为0.01 s,瞬间可能造成列车颠覆,后果不堪设想。在撞击过程中,下列说法正确的是　(　　) A.列车受到合外力的冲量约为50 N·s B.列车受到合外力的冲量约为104N·s C.障碍物受到合外力的冲量约为175 N·s D.列车和障碍物组成的系统动量近似守恒 【解析】选A、D。由列车匀速行驶时撞击障碍物,获得5 000 N的冲击力,可知撞击过程中列车受到的合外力为5 000 N,列车受到的合外力的冲量为5 000×0.01 N·s=50 N·s,A对,B错;撞击过程时间极短,列车和障碍物组成的系统动量近似守恒,障碍物受到合外力的冲量与列车受到的合外力的冲量等大反向,故C错,D对。 2.(多选)如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F,则下列说法中正确的是　(　　) A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒 B.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒 C.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒 D.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒 【解析】选B、C。若突然撤去力F,木块A离开墙壁前,墙壁对木块A有作用力,所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但由于A没有离开墙壁,墙壁对木块A不做功,所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,选项A错误,选项B正确;木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零,所以系统动量守恒且机械能守恒,选项C正确,选项D错误。 3.(2015·秦皇岛高二检测)如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知mAmB,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将　(　　) A.静止　　B.向右运动　　　C.向左运动　　　D.无法确定 【解析】选A。选取A、B两个物体组成的系统为研究对象,根据动量定理,整个运动过程中,系统所受的合外力为零,所以动量改变量为零,初始时刻系统静止,总动量为零,最后粘合体的动量也为零,即粘合体静止,所以选项A正确。 4.下列情形中,满足动量守恒的是　(　　) A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量 B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量 C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量 D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量 【解析】选B。铁锤打击放在铁砧上的铁块时,铁砧对铁块的支持力大于系统重力,合外力不为零;子弹水平穿过墙壁时,地面对墙壁有水平作用力,合外力不为零;棒击垒球时,手对棒有作用力,合外力不为零;只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时,系统所受合外力为零,所以选项B正确。 5.(多选)(2015·山西实验中学高二检测)如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止,此后　(　　) A.a、b两车运动速率相等 B.a、c两车运动速率相等 C.三辆车的速率关系vcvavb D.a、c两车运动方向相反 【解析】选C、D。若人跳离b、c车时速度为v,由动量守恒定律知,人和c车组成的系统:0=-M车vc+m人v 对人和b车:m人v=-M车vb+m人v 对人和a车:m人v=(M车+m人)·va 所以:vc=m人vM车,vb=0,va=m人vM车+m人 即vcvavb,并且vc与va方向相反。 6.设a、b两球相撞,碰撞前后都在同一直线上运动,若它们碰撞前的速度分别为va、vb,碰后的速度分别为va′、vb′,则两个小球的质量比ma∶mb为　(　　) A.vb-vbva-va B.va-vavb-vb C.va-vbva-vb D.va-vavb-vb 【解析】选A。根据动量守恒定律得mava+mbvb=mava′+mbvb′,整理得mamb=vb-vbva-va,故A项正确,B、C、D项错。 7.如图所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面