动量守恒定律-作业.doc

课时跟踪检测（二） 动量守恒定律 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200 km/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350 km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时，受到的阻力约为106 N，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0.1 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(　　) 图1 A．冲击力对列车的冲量约为500 N·s B．冲击力对列车的冲量约为104 N·s C．冲击力对障碍物的冲量约为175 N·s D．列车和障碍物组成的系统动量近似守恒 解析：选AD　冲击力为5 000 N，冲量为5 000×0.1 N·s＝500 N·s，A对，B、C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，D对。 2．甲、乙两船静止在湖面上，总质量分别是m1、m2，两船相距x，甲船上的人通过绳子用力F拉乙船，若水对两船的阻力大小均为Ff，且Ff＜F，则在两船相向运动的过程中(　　) A．甲船的动量守恒 B．乙船的动量守恒 C．甲、乙两船的总动量守恒 D．甲、乙两船的总动量不守恒 解析：选C　甲船、人、绳、乙船组成的系统所受的合力为零，动量守恒，则选项C正确。 3.如图2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(　　) 图2 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．(多选)如图3所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中(　　) 图3 A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒 C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零 D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反 解析：选BD　以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受力的作用，所以系统在水平方向上动量守恒，由于初始状态小车与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零，要么大小相等、方向相反，选项A、C错误，选项B、D正确。 5．(多选)如图4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(　　) 图4 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CD　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＝，vb＝0，va＝ 即vcvavb，并且vc与va方向相反。 6. (多选)带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上，如图5所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则(　　) 图5 A．小球以后将向左做平抛运动 B．小球将做自由落体运动 C．此过程小球对小车做的功为Mv D．小球在弧形槽上上升的最大高度为 解析：选BC　小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v′，由动量守恒定律和机械能守恒定律有： Mv0＝2Mv′① Mv＝2×＋Mgh② 联立①②得h＝，知D错误。 从小球滚上到滚下并离开小车，系统在水平方向上的动量守恒，由于无摩擦力做功，动能守恒，此过程类似于弹性碰撞，作用后两者交换速度，即小球速度变为零，开始做自由落体运动，故B、C对，A错。 7．如图6所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻质弹簧(弹簧与滑块不拴接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。 图6 解析：设共同速度为v，滑块A和B分开后B的速度为vB，由动量守恒定律有 (mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB mBvB＝(mB＋mC)v 联立以上两式得，B与C碰撞前B的速度为vB＝v0。 答案：v0 8.如图7所示