内容正文:
第3-1课时 动量守恒定律
第一章 动量守恒定律
1、 单选题:
1.(2020·北京市昌平区高二下学期期末)如图所示,在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用锤子连续敲打小车。初始时,人、车、锤都静止。下列说法正确的是( )
A.连续敲打可使小车持续向右运动
B.人、车和锤组成的系统机械能守恒
C.人、车和锤组成的系统动量守恒
D.人、车和锤组成的系统水平方向动量时刻为零
【答案】D
【解析】把人、锤子和平板车看成一个系统,系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,锤子向左运动,平板车向右运动,锤子向右运动,平板车向左运动,所以车左右往复运动,不会持续地向右运动,A错误。由于人消耗体能,体内储存的化学能转化为系统的机械能,因此系统机械能不守恒,B错误。在锤子的连续敲打下,系统竖直方向的合力不等于零,该方向系统的动量不守恒,所以系统的动量不守恒;但系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,初态水平动量为零,所以水平方向动量时刻为零,C错误,D正确。
故选D。
2.(2020·广西北海市高二期末)如图所示,静止在光滑水平面上质量为M的车厢内有一质量为m的小物块以速度v水平向右运动,小物块与车厢壁碰撞几个来回后与车厢相对静止,则车厢最终的速度( )
A.大小为零 B.大小为,方向水平向右
C.大小为,方向水平向左 D.大小为,方向水平向右
【答案】D
【解析】选滑块与小车组成的系统为研究对象,规定向右为正方向,由水平方向动量守恒得mv=(M+m)v′,所以有v′=,方向水平向右,与v同向。故D正确,ABC错误。
故选D。
3.(2020·北京市通州区高二下学期段考)如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.动量守恒、机械能守恒
B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒
D.动量、机械能都不守恒
【答案】B
【解析子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统在水平方向不受外力作用,系统动量守恒,但是子弹击中木块A过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B正确,ACD错误。
故选B。
4.(2020·全国百所名校模拟统考一)如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是( )
A.物块沿槽下滑的过程中,物块的机械能守恒
B.物块沿槽下滑的过程中,物块与槽组成的系统动量守恒
C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,弹簧对物块的冲量等于零
D.物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处
【答案】D
【解析】物块沿槽下滑过程中,物块与弧形槽组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,故AB错误;从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,物块受到的冲量等于物块动量的变化,物体的动量变化量不为零,故物体受到的冲量不为零,C错误;物块反弹后追上弧形槽,上升到最高点时,物块和弧形槽具有相同的速度,全过程系统机械能守恒,故物块不能回到槽上高h处,D正确。
故选D。
5.(2020·云南省腾冲市第八中学高二下学期期中)如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动,木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为( )
A. B.2Mv0
C. D.2mv0
【答案】A
【解析】由于子弹射入木块的时间极短,在瞬间动量守恒,根据动量守恒定律得:mv0=(M+m)v,解得v=,由机械能守恒知,木块回到原来位置的速度大小仍为v,根据动量定理,合外力的冲量I=Mv=,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.(2020·陕西省西安远东一中高二检测)如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s,g取10m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( )
A.4 m/s B.5 m/s
C.8.5 m/s D. m/s
【答案】B
【解析】小球抛出后做平抛运动,根据动能定理得:
mgh=mv2-mv
解得:v0=15 m/s
小球和车作用过程中总动量不守恒,但水平方向动量守恒,则有:
-mv0+Mv=(M+m)v′
解得:v′=5 m/s。B正确。
故选B。
2、 多选题:
7.(2020·武汉市新洲