第1章 习题课一 动量守恒定律的应用（作业）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册【精讲精练】鲁科版

[课下作业] [基础达标] 1．(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶端由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是(　　) A．斜面和小球组成的系统动量守恒 B．斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒 C．斜面向右运动 D．斜面静止不动 答案　BC 2．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将绳系小球拉开到一定角度，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的动量一定大小相等、方向相反 解析　小球在摆动过程中动量不守恒，但在水平方向上系统不受外力，满足动量守恒条件，故D正确，A、B、C错误。 答案　D 3．(多选)如图所示，A、B木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，A、B、C表面粗糙。对此过程，下列叙述正确的是(　　) A．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒 B．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒 C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三木块组成的系统都动量守恒 D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒 解析　无论C在A上还是在B上滑行，三者组成的系统符合动量守恒的条件，C对，D错；C在A上滑行时，A、B速度相等，且受C的摩擦力向右做加速运动，A、B间有相互作用力，A、C组成的系统动量不守恒，B错；C能由A滑上B，说明vC＞vA＝vB，滑上B后，B受C向右的摩擦力做加速运动，A、B分开，故B、C系统所受外力为零，动量守恒，A对。 答案　AC 4．质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线，且彼此隔开一定的距离，具有初速度v0的第5号物块向左运动，依次与其余四个静止物块发生碰撞，如图所示，最后这五个物块粘成一个整体。它们最后的速度为(　　) A．v0　　 B．　　 　 C．　　 D． 解析　由五个物块组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，由动量守恒定律得mv0＝5mv，v＝v0，即它们最后的速度为v0。 答案　B 5．如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中。已知物体A的质量mA是物体B的质量mB的，子弹的质量却是物体B的质量的，弹簧压缩到最短时B的速度为(　　) A．　　 B．　　 　 C．　　 D． 解析　弹簧压缩到最短时，子弹、A、B具有共同的速度v1，且子弹、A、B组成的系统，从子弹开始射入物体A一直到弹簧被压缩到最短的过程中，系统所受外力(重力、支持力)之和始终为零，故整个过程系统的动量守恒，由动量守恒定律得mv0＝(m＋mA＋mB)v1。已知m＝mB，mA＝mB，故v1＝，即弹簧压缩到最短时B的速度为。 答案　C 6．如图所示，在一光滑的水平面上，有质量相同的三个小球A、B、C，其中B、C静止，中间连有一轻弹簧，弹簧处于自由伸长状态。现小球A以速度v与小球B正碰并粘在一起，碰撞时间极短，则碰后瞬间(　　) A．A、B的速度变为，C的速度仍为0 B．A、B、C的速度均为 C．A、B的速度变为，C的速度仍为0 D．A、B、C的速度均为 解析　A、B碰撞过程时间极短，弹簧没有发生形变，A、B系统所受合外力为零，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv＝2mv′，解得v′＝，A、B碰撞过程，C所受合外力为零，C的动量不变，速度仍为0。 答案　C 7．如图所示，质量为m2的小车上有一半圆形的光滑槽，一质量为m1的小球置于槽内，共同以速度v0沿水平面运动，并与一个原来静止的小车m3对接，则对接后瞬间，小车的速度大小为(　　) A．　　　　 B． C． D．以上答案均不对 解析　对接过程，两小车组成的系统动量守恒，以小车m2的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m2v0＝(m2＋m3)v，解得v＝。 答案　C 8．如图所示，质量为M、半径为R的光滑半圆弧槽静止在光滑水平面上，有一质量为m的小滑块在与圆心O等高处无初速度滑下。在小滑块滑到圆弧槽最低点的过程中，圆弧槽产生的位移大小为多少？ 解析　M和m组成的系统在水平方向上动量守恒，依据人船模型即可求解。设圆弧槽后退位移大小为x，则据水平方向上的动量守恒得Mx＝m(R－x)，解得x＝R。 答案　R [能力提升] 9．(多选)如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的物块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩。开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向