内容正文:
1.3 动量守恒定律
【基础题组】
题组一:系统动量守恒定律的判断
1. 一装有柴油的船静止于水面上,船前舱进水,堵住漏洞后用一水泵把前舱中的水抽往后舱,如图所示。不计水的阻力,在抽水过程中船的运动情况是
A. 向后运动 B. 向前运动 C. 静止 D. 无法判断
2. 一光滑水平地面上静止放着质量为、半径为的光滑圆弧轨道,质量也为小球从轨道最左端的点由静止滑下为水平直径,重力加速度为,下列正确的是
A. 小球不可能滑到圆弧轨道右端最高端
B. 小球向右运动中轨道先向左加速运动,后向右加速运动
C. 轨道做往复运动,离原先静止位置最大距离为
D. B.小球通过最低点时速度
3. 如图所示,质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径长度为,现将质量也为的小球从距点正上方高处由静止释放,然后由点经过半圆轨道后从冲出,在空中能上升到距点所在水平线的最大高度为处不计空气阻力,小球可视为质点,则
A. 小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小球离开小车后做斜向上抛运动
C. 小车向左运动的最大距离为
D. 小球第二次在空中能上升到距点所在水平线的最大高度为
题组二:动量守恒定律的理解及简单应用
4. 如图所示,一质量为的炮弹运动到水平地面点的正上方时,速度沿水平方向,距离地面高度为,炮弹动能为。此时炮弹发生爆炸,炸为质量相等的两部分,两部分炮弹的动能之和为,速度方向和炮弹爆炸前的速度方向在同一直线上,爆炸时间极短。重力加速度为,不计空气阻力和火药的质量。下列说法正确的是
A. 在爆炸的整个过程中,炮弹机械能守恒
B. 爆炸后炮弹的两部分不能同时落地
C. 炮弹的两部分都落在点的前方
D. 炮弹的两部分落地点之间的距离为
5. 如图所示,小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程,下列说法中正确的是
A. 男孩和木箱组成的系统动量守恒
B. 小车与木箱组成的系统动量守恒
C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D. 木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小不相等
6. 如图所示,质量为的车厢静止在光滑的水平面上,车厢内有一质量为的滑块,以初速度在车厢地板上向右运动,与车厢两壁发生若干次碰撞,最后相对车厢静止,则车厢的最终速度是
A. B. ,方向水平向右
C. ,方向水平向右 D. ,方向水平向右
7. 质量为的溜冰运动员推着一辆质量为的小车以的共同速度在光滑的冰面上向右匀速滑行。某时刻,他发现正前方有一辆静止的小车,小车的质量为。运动员为了避免自己与小车相撞,将小车用力向正前方推出,小车离开运动员时相对于地面的速度为,小车与小车发生碰撞后沿原路反弹回来。运动员抓住反弹回来的小车,再次与小车以共同的速度前进。在此后的过程中,小车和小车恰好不会再次相撞。不考虑摩擦和空气阻力。
求:将小推出后,运动员的速度;
小车与小车碰撞后,小车的速度。
8. 如图所示,甲、乙两船的总质量包括船、人和货物分别为、,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为、。乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住后,甲船停了下来,不计水的阻力,求:
货物抛出时的速度大小;
甲船停下后,乙船的速度。
题组三:某一方向动量守恒问题
9. 如图所示,质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径长度为,现将质量也为的小球从距点正上方高处由静止释放,然后由点经过半圆轨道后从冲出,在空中能上升到距点所在水平线的最大高度为处不计空气阻力,小球可视为质点,则
A. 小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小球离开小车后做斜向上抛运动
C. 小车向左运动的最大距离为
D. 小球第二次在空中能上升到距点所在水平线的最大高度为
10. 如图所示,总质量为的轨道置于光滑水平面上,由粗糙水平轨道和竖直面内四分之一光滑圆弧轨道组成,恰与圆弧在点相切。一个质量为的小物块从轨道的端以初速度向右冲上水平轨道,到达圆弧轨道上某位置后,沿轨道返回。则
A. 由于物块在上运动时受到摩擦力作用,故与组成的系统动量不守恒
B. 物块在轨道上滑动全过程中,与组成的系统总动量始终保持不变
C. 物块在圆弧轨道上运动过程中,的动量不断减小
D. 当物块相对轨道静止时,速度变为
11. 如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为的小球从槽高处开始自由下滑
A. 在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C. 被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D. 被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高处
【能力提升】
12. 北京冬奥会