课时作业3 动量守恒定律-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册(人教版)

课时作业(3)　动量守恒定律 1．(多选)如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中(　　) 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，且系统在水平方向上动量守恒 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(或者都为零) BD　[以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受外力的作用，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，所以A、C错，B、D对．] 2．质量为5m的机车以速度v运动，跟质量都为m的30节静止在光滑水平直轨道上的车厢挂接，则全部挂接在一起时的速度为(　　) A．　　　　　　　　　　 B． C． D． A　[根据动量守恒定律得5mv＝(30＋5)mv′，所以v′＝，故选A．] 3．解放军鱼雷快艇在南海海域附近执行任务，假设鱼雷快艇的总质量为M，以速度v前进，现沿快艇前进方向发射一颗质量为m的鱼雷后，快艇速度减为原来的，不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为(　　) A．vv B． C．vv D． A　[设快艇的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有Mv＝(M－m)·v.]v＋mv′，解得v′＝ 4．一颗手榴弹被投出后到达最高点时的速度为v0＝10 m/s，设它炸成两块后，质量为0.4 kg的大块速度大小为250 m/s，方向与原来方向相反，若取v0方向为正方向，则质量为0.2 kg的小块速度为(　　) A．－470 m/s B．530 m/s C．470 m/s D．800 m/s B　[手榴弹爆炸过程系统水平方向动量守恒，以手榴弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得Mv0＝m1v1＋m2v2，即0.6×10 kg·m/s＝0.4×(－250) kg·m/s＋0.2 kg×v2，解得v2＝530 m/s.故选B．] 5．(多选)根据UIC(国际铁路联盟)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0.1 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(　　) 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 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．] 6．两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止．则可以推断(　　) A．两个球的动量一定相等 B．两个球的质量一定相等 C．两个球的速度一定相等 D．两个球的动量大小相等，方向相反 D　[两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰前两个球的动量大小相等、方向相反，A、B、C错误，D正确．] 7．两辆质量相同的小车A和B静止于光滑的水平面上，且A车上站有一人，若这个人从A车跳到B车上，接着又跳回A车，仍与A车保持静止，则此时A车的速度(　　) A．等于零 B．小于B车的速度 C．大于B车的速度 D．等于B车的速度 B　[人由A车跳上B车，又由B车跳回A车的整个过程中，人与A、B两车组成的系统水平方向动量守恒，系统初动量为零，所以末态A车与人的动量与B车的动量大小相等、方向相反，而人站在A车上，故A车的速度小于B车的速度，选项B正确．] 8．(天津卷)质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g ＝10 m/s2)． 解析　取竖直向上为正方向p＝0.2×4－(－0.2×6) kg·m/s＝2 kg·m/s；根据动量定理( F－mg)t＝Δp得， F＝＋mg＝12 N. 答案　2　12 9．(多选)如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2＝2m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断绳后，两木块分别向左、向右运动．若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1＝2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块(　　) A．