第1章 2 动量守恒定律及其应用（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．关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是(　　) A．只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒 B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒 C．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒 D．系统内所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒 解析　根据动量守恒的条件即系统所受外力的矢量和为零可知，选项C正确；系统内存在摩擦力，若系统所受的合外力为零，动量也守恒，选项A错误；系统内各物体之间有相互作用，对单个物体来说，合外力不一定为零，加速度不一定为零，但整个系统所受的合外力仍可为零，动量守恒，选项B错误；系统内所有物体的加速度都为零时，各物体的速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒，选项D错误。 答案　C 2．如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人。原来车和人都静止。当人从左向右行走的过程中(　　) A．人和车组成的系统动量不守恒 B．人和车组成的系统机械能守恒 C．人和车的速度方向相同 D．人停止行走时，人和车的速度一定均为零 解析　人和车组成的系统受外力为零，由动量守恒可知人和车的速度方向相反，当人的速度为零时，车速度也为零，系统初状态机械能为零，一旦运动，机械能不为零，可知人和车组成的系统机械能不守恒。 答案　D 3．如图所示，A、B两物体质量分别为mA，mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为F的力，分别同时作用在A、B上，经相同时间后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将(　　) A．停止运动　　　　　 B．向左运动 C．向右运动 D．运动方向不能确定 解析　选取A、B两个物体组成的系统为研究对象，根据动量定理，整个运动过程中，系统所受的合外力为零，所以动量改变量为零，初始时刻系统静止，总动量为零，最后黏合体的动量也为零，即黏合体静止，所以选项A正确。 答案　A 4．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0，则(　　) A．小木块和木箱最终都将静止 B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动 解析　系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B正确。 答案　B 5．一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 解析　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。 答案　B 6．(多选)如图所示，质量分别为m1＝1.0 kg和m2＝2.0 kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧地把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v0＝0.10 m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t＝5.0 s后，测得两球相距s＝4.5 m，则下列说法正确的是(　　) A．刚分离时，a球的速度大小为0.7 m/s B．刚分离时，b球的速度大小为0.2 m/s C．刚分离时，a、b两球的速度方向相同 D．两球分开过程中释放的弹性势能为0.27 J 解析　系统的总动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，两球相距s＝v1t－v2t，代入数据解得v1＝0.7 m/s，v2＝－0.2 m/s，负号表示速度方向与正方向相反，故A、B正确，C错误；由能量守恒定律得(m1＋m2)v＋Ep＝m1v＋m2v，代入数据解得Ep＝0.27 J，故D正确。 答案　ABD 7．如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行。若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为(　　) A．v0－v2 B．v0＋v2 C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2) 解析　以火箭原运动方向为正方向，根据动量守恒定律有(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，可得v1＝v0＋(v0－v2)，故选D。 答案　D 8．质量为M的木块在光滑水平面上以速度v1水平向右运动，质