内容正文:
第3-2课时 动量守恒定律
第一章 动量守恒定律
1、 单选题:
1.(2020·四川省攀枝花市高二下学期期末)我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,已知当地重力加速度为g,质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中,重力的冲量大小为( )
A.0 B.2mωR
C.2mgR D.
【答案】D
【解析】乘客从最高点运动到最低点过程中经过的时间为t=,则重力的冲量:I=mgt=;选项D正确。
故选D。
2.如图所示,光滑圆槽质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为( )
A.0 B.向左
C.向右 D.不能确定
【答案】A
【解析】把小球m和物体M作为一个系统,因水平面光滑,故系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒。
故选A。
3.如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点。则两小球的质量之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由动量守恒得:mava=mbvb
又va=,vb=
所以=。
故选B。
4.如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点且质量相等。Q与轻质弹簧相连。设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )
A.P的初动能 B.P的初动能的
C.P的初动能的 D.P的初动能的
【答案】B
【解析】当P与Q有共同速度时,弹簧具有最大弹性势能,
由动量守恒得:mv0=2mv
由能量守恒得:mv=Ep+2mv2
解得Ep=mv,故选项B正确。
故选B。
5.关于动量守恒的条件,正确的是( )
A.只要系统内存在摩擦力,动量就不可能守恒
B.只要系统内某个物体做加速运动,动量就不可能守恒
C.只要系统所受外力的合力为零,系统动量就一定守恒
D.只要系统所受合外力恒定,系统动量就一定守恒
【答案】C
【解析】如果系统内存在摩擦力,但只要系统所受合外力为零,系统动量就一定守恒,A错误;只要系统所受合外力为零,系统动量就守恒,与系统内物体的运动状态无关,系统内的物体可能做加速运动,B错误,C正确;系统所受合外力为零时,系统动量守恒,系统所受合外力恒定但不为零时,系统动量不守恒,D错误。
故选C。
6.如图所示,篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前,这样做可以( )
A.减小球的动量的变化量
B.减小球对手作用力的冲量
C.减小球的动量变化率
D.延长接球过程的时间来减小动量的变化量
【答案】C
【解析】篮球的动量变化量一定,所以球对手的冲量也一定,A、B、D错误;由动量定理F·Δt=Δp,可知Δt增大,减小了球的动量变化率,C正确。
故选C。
7.如图所示,两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确的是( )
A.互推后两同学总动量增加
B.互推后两同学动量相等
C.分离时质量大的同学的速度小一些
D.互推过程中机械能守恒
【答案】C
【解析】两位同学组成的系统,所受外力之和为零,动量守恒,则m1v1=m2v2,p1与p2大小相等,方向相反,A、B不正确;若m1>m2,则v1<v2,C正确;互推过程中两同学的动能增大,机械能增加,D不正确。
故选C。
2、 多选题:
8.(2019·陕西省西安市远东第一中学月考)(多选)如图所示,光滑水平地面上,静止的斜面光滑小车质量为M,高为h,一个质量为m的物体从小车的顶点静止滑下,滑到最低点的过程中,将小车和物体看成系统,则下列说法正确的是( )
A.动量守恒 B.动量不守恒
C.机械能守恒 D.机械能不守恒
【答案】BC
【解析】物体在下滑的过程中,系统在水平方向上合力为零,但在竖直方向上合力不为零,故物体和小车组成的系统在水平方向上的动量守恒,总动量不守恒,A错误,B正确;物体下滑过程中,只有物体的重力势能转化成系统的动能,没有其他能量产生,故系统机械能守恒,C正确,D错误。
故选:BC。
9.如图所示,放在水平地面上的物体受到的合外力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,则前3 s内( )
A.物体的位移为0
B.物体的动量改变量为0
C.物体的动能变化量为0
D.物体的机械能改变量为0
【答案】BC
【解析】第1 s内F=20 N,第2、3 s内F=-10 N,物体先加速、后减速,在第3 s末速度为零,物体的