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考点18 动量守恒定律及其一般应用
题组一 基础小题
1.下列情况中系统动量守恒的是( )
①小车停在光滑水平面上,人在车上走动时,对人与车组成的系统 ②子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统 ③子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统 ④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时,绳子突然断开后的一小段时间内,对气球与重物组成的系统
A.只有①
B.①和②
C.①和③
D.①和③④
答案 B
解析 小车停在光滑水平面上,车上的人在车上走动时,对人与车组成的系统,受到的合外力为零,系统动量守恒,故①正确;子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统,系统所受外力之和为零,系统动量守恒,故②正确;子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统,受到墙角的作用力,系统所受外力之和不为零,系统动量不守恒,故③错误;气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时,绳子突然断开后的一小段时间内,对气球与重物组成的系统,所受的合外力不为零,系统动量不守恒,故④错误。综上可知,B正确。
2.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块弹片水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失,取重力加速度g=10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )
答案 B
解析 弹片做平抛运动的时间t= x乙=2 m,将各选项中数据代入计算得B正确。
x甲+,t=1 s,则有,v乙=mv乙,又v甲=mv甲+=1 s,爆炸过程两块弹片组成的系统水平方向动量守恒,设弹丸质量为m,则mv=
3.一质量为M的航天器,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为( )
A.MM
B.
C.MM
D.
答案 C
解析 规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得:Mv0=(M-m)v2-mv1,解得:m=M,故C正确。
4.如图所示,小船的两端站着甲、乙两人,初始小船静止于湖面上。现甲和乙相向而行,从船的一端走到另一端,最后静止于船上,不计水的阻力,下列说法正确的是( )
A.若甲先行,乙后行,小船最终向左运动
B.若甲先行,乙后行,小船最终向右运动
C.无论谁先行,小船最终都向右运动