河南省漯河市高级中学2020-2021学年高二年级 培优专项练习 Word版含解析答案

周末培优训练专题（一） 01 ----动量守恒定律 1.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲＝5 kg·m/s，p乙＝7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为p乙′＝10 kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是(　　) A．m甲＝m乙 B．m乙＝2m甲 C．m乙＝4m甲 D．m乙＝6m甲 1.【答案】C 【解析】因为碰撞前，甲球速度大于乙球速度，则有＞，解得< 根据动量守恒得：p甲＋p乙＝p甲′＋p乙′， 代入解得：p甲′＝2 kg·m/s. 根据碰撞过程总动能不增加得：＋≥＋ 代入解得：≤ 碰撞后两球同向运动，甲的速度不大于乙的速度，则≤ 代入解得：≥，故≤≤. 2.质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为2m的大空心球壳内，如图所示，当小球从图示位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的位移为(　　) A．，方向水平向右 B．，方向水平向左 C．，方向水平向右 D．，方向水平向左 3.如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h＝0.3 m(h小于斜面体的高度)．已知小孩与滑板的总质量为m1＝30 kg，冰块的质量为m2＝10 kg，小孩与滑板始终无相对运动．重力加速度的大小g取10 m/s2. (1)求斜面体的质量． (2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？ 5.【答案】(1)20 kg (2)见解析 【解析】(1)规定向右为速度正方向．冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得：m2v20＝(m2＋m3)v① m2v202＝(m2＋m3)v2＋m2gh② 式中v20＝－3 m/s为冰块推出时的速度．联立①②式并代入题目所给数据得m3＝20 kg③ (2)设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律有m1v1＋m2v20＝0④ 代入数据得v1＝1 m/s⑤ 设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3，由动量守恒和机械能守恒定律有