(教参)高效作业5 [拓展与归类•专题研析 2 动量守恒定律的应用]-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

高效作业5 [拓展与归类·专题研析2　动量守恒定律的应用](见学生用书P89) [A级　新教材落实与巩固] 1． 满载砂子的总质量为M的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度为v0。在行驶途中有质量为m的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为(　A　) A．v0 B． C． D． 解析：砂子从车上漏掉的瞬间由于惯性速度仍然为v0，小车速度为v′，根据水平方向动量守恒可得mv0＋(M－m)v′＝Mv0，解得v′＝v0，故A正确。 2． 质量为M的砂车，沿光滑水平面以速度v0做匀速直线运动，此时从砂车上方落入一个质量为m的大铁球，如图所示，则铁球落入砂车后，砂车将(　C　) A．立即停止运动 B．仍匀速运动，速度仍为v0 C．仍匀速运动，速度小于v0 D．做变速运动，速度不能确定 解析：铁球和砂车组成的系统在水平方向动量守恒，设砂车初速度方向为正，根据动量守恒定律有(m＋M)v＝Mv0，得v＝，即砂车仍匀速运动，速度小于v0，故C正确。 3． 在光滑水平面上有一辆平板车。一个人站在车上，人和车均静止。若该人用大锤敲打车的左端，已知车的质量为100 kg，人的质量为50 kg，锤的质量为5 kg，当大锤以大小为4 m/s的水平向右的速度撞击车时，车的速度大小和方向(　A　) A．约0.13 m/s，水平向左 B．约0.13 m/s，水平向右 C．约2.2 m/s，水平向右 D．约2.2 m/s，水平向左 解析：以人、锤和车组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得m锤v锤－(m人＋m车)v＝0，代入数据解得v≈0.13 m/s，方向水平向左，故A正确。 4． 如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一小球从A点正上方高R处由静止释放，小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从B点冲出。不计一切摩擦。在小球与小车相互作用过程中(　D　) A．小车的动量守恒 B．小球和小车的总动量守恒 C．小球和小车在竖直方向上动量守恒 D．小球和小车在水平方向上动量守恒 解析：在小球与小车相互作用过程中，小车受到的合力不为0，小车动量不守恒；把小球及小车看作一个系统，因为小球受到重力的作用，使得该系统在竖直方向上受到的合力不为0，而水平方向上满足只受内力、不受外力的作用，所以，系统在竖直方向上动量不守恒，在水平方向上动量守恒，故选D。 5． 如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA>mB。最初人和车都处于静止状态。现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B相对地面的速度大小相等，则车(　A　) A．向左运动 B．左右往返运动 C．向右运动 D．静止不动 解析：两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为0，两人以大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，则A的动量大于B的动量，A、B的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，要保证系统动量守恒，即系统总动量为0，则小车应向左运动，故A正确。 6． 质量m＝100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝40 kg、m乙＝60 kg的游泳者，在同一水平线上甲朝左、乙朝右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动方向和速度为(　A　) A．向左，小于1 m/s B．向左，大于1 m/s C．向右，大于1 m/s D．向右，小于1 m/s 解析：取甲的速度方向为正方向，根据动量守恒定律m甲v甲－m乙v乙＋Mv＝0，所以v＝0.6 m/s，v>0表示小船速度方向向左，故选A。 7． 小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动)，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)，子弹的质量为m，若子弹离开枪口的水平速度大小为v0(空气阻力不计)，子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为(　A　) A．0 B． C． D． 解析：车、人、枪、子弹组成的系统所受合力为0，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，射击前系统动量为0，由动量守恒定律可知，子弹射入靶中后系统动量也为0，车的速度为0，故A正确。 8． 如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶时，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为(　B　) A． B． C． D． 解析：炮弹相对地的发射速度为v0＋v2，火炮车与炮弹组成的系统动量守恒，以火炮车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得(M－m)v2＋m(v0＋v2)＝Mv1，解得v0＝，故选B。 9． 如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车