分层作业(5)动量定理及动量守恒定律的综合应用-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□0000 分层作业（五） □口1口口1▣ 动量定理及动量守恒定律 题 年级： 学号后 2□2222 33333 的综合应用 信 4□444口4☐ 班级： 5555I5 位 66☐6]66 (满分：43分) 姓名： 707D7077 8☐8□8☐88 9□99□99□ ·基础对点练· 876543210+0.5 3.(8分)如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于 6543210+0.5 O点，开始时沙袋处于静止状态，此后用弹丸以 1.(6分)质量为m。的小车以速度v。在光滑水平 水平速度击入沙袋，弹丸均未穿出。第一粒弹 面上前进，上面站着一质量为m的人。当人以 丸的速度为。，打入沙袋后二者共同摆动的最 相对于小车的速度向后水平跳出后，车速变 大摆角为0(0<90°)，当沙袋第一次返回图示 为多大？ 位置时，第二粒弹丸以另一水平速度又击中 沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为0。若 弹丸质量均为m,沙袋质量为5m,弹丸和沙袋 形状大小忽略不计，求两粒弹丸的水平速度之 6543210+0.5 2.(6分)火箭最初的总质量为m0,相对于地面水 平飞行的速度为。若火箭发动机每次喷出 的气体质量恒为，喷出的气体相对于火箭的 速度大小恒为，不计空气阻力。求第二次喷 出气体后火箭的速度大小。 9 ● 能力提升练· 19876543210+0.5 8.(10分)如图所示，A、B、C三个木块的质量均 4.(3分)如图所示，两个小物块a、 ww网 为m,置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻 b静止在光滑水平面上，它们之% m 间由一根细线连接且夹着一个处于压缩状态的 质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固定。将 轻弹簧。烧断细线后，被弹出的小物块a、b在 弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧 同一直线上运动，且弹簧与它们分离。a、b的 连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个 质量分别是2kg和4kg,则下列判断正确的是 整体。现A以初速度v。沿B、C的连线方向朝 B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突 [A]小物块a与b的速率之比为1：2 [B]弹簧对小物块a与b所做的功的大小之比 然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已 为2：1 知C离开弹簧后的速度恰为v。,求弹簧释放的 [c]弹簧对小物块a与b的冲量大小之比为2：1 势能。 [D]小物块a与b的动能之比为1：2 A B000004C 5.(4分)（多选）如图所示，甲、乙两小车的质量分 m 别为m1、m2,且m1>m2,用轻弹簧将两小车连 接，静止在光滑的水平面上。现同时对甲、乙两 小车施加等大反向的水平恒力F1、F2,使甲、乙 两小车同时由静止开始运动，直到弹簧被拉到 最长（弹簧仍在弹性限度内）的过程中，对甲、乙 两小车及弹簧组成的系统，下列说法正确的是 ) 甲 乙 F2 ooMoo mniammnmmmmm7mm [A]系统受到外力作用，动量不断增大 []弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大 []小车甲的最大动能小于小车乙的最大动能 [D]两小车的速度减小到0时，弹簧的弹力大小 等于恒力F,、F2的大小 6.(3分)如图所示，光滑圆槽的 质量为mo,静止在光滑的水平 面上，其内表面有一小球被细 线吊着恰位于槽的边缘处，如 将细线烧断，小球滑到另一边 的最高点时，圆槽的速度 [A]为0 [B]向左 [c]向右 [D]无法确定 7.(3分)如图所示，质量为m。 的斜面小车静止放在水平面 上，质量为m的物体从斜面上 mo 端无初速度释放，不计一切摩9 擦，物体从斜面底端滑出时，物体与斜面小车的 速度大小之比”满足 ( 02 v1、mo [A] > v1 mo [B] v2 m v2 m [o]忽=m [D!<m V2 mo v,m 109.[解析](1)对于子弹进入A中的过程，由动量守恒定律得 设第二粒弹丸击中沙袋后弹丸和沙袋的共同速度为2，同理 m0o=(m#十mA)o1,解得它们的共同速度，即A的最大速 有mv-(m十5m)v1=(m+6m)v2 mV0V0 1 度U1一m铁十m =4 ·7mu2=7mgL(1-cos0) (2)以子弹、A和B组成的系统作为研究对象，整个作用过程 解得、6 0-13 中总动量守恒，弹簧具有最大压缩量时，它们的速度相等，由 动量守恒定律得m=(m华十mA十mB)2,解得三者的共同速 4.B[根据动量守恒可知m。v。=m66,解得t。:v6=m6: m。=2:1,选项A错误；弹簧对小物块a、b所做的功的大小 度，即弹簧具有最大压缩量时，B物体的速度2 2 mv 1 m每十mA十mB -89 ×兰-，选项B正，D 2n6v号 分层作业（五） 错误；根据动量定理有I。=m℃。，I。=m6v6,则弹簧对小物 块a与b的冲量大小之比为1：1，选项C错误。] 答案速对 5.BC[因水平面光滑且F1、F2等大反向，故甲、乙两小车及 弹簧组成的系统所受合外力为0，系统动量守恒，故A错误； 6 在整个过程中，水平恒力一直对系统做正功，小车速度减为0 B BC A A 时，弹簧伸长到最长，系统的机械能最大，故B正确；由Ek= m 1.vo+ m0+m4 会及p,=pe得B<B:成C正喷在板力作月下，甲、 乙两小车开始做加速运动，弹簧仲长，弹簧弹力变大，两小车 2.。+m m mo-mu 做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于恒力时小车速度 6 达到最大，之后弹簧弹力大于恒力，两小车做减速运动，直到 3.13 速度为0时，弹簧伸长量达最大，此时弹簧弹力大于恒力F1、 1 F2的大小，故D错误。] 8.3mu6 6.A[小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力，故系统 试题精析 在水平方向上动量守恒，细线被烧断的瞬间，系统在水平方 向的总动量为0，又知小球到达最高点时，小球与圆槽水平方 1.[解析]选地面为参考系，以小车前进的方向为正方向，根 向有共同速度，设为'，由动量守恒定律有0=(m。十m)v', 据动量守恒定律有 所以v'=0,故A正确。] (mo+m)v。=mov+m(v-u) 7.A[小车和物体水平方向上动量守恒，则mw1cos0=mo02(0 解得u=十m。十m m 为斜面领角)，则巴=m。>m,故选A] 2mcos>m 2[解析]在火箭向后喷气的过程中，选火箭本身及喷出的气 8.[解析]设碰后A、B和C的共同速度大小为V,由动量守恒 体为系统。设第一、二次喷出气体后火箭的速度分别为1、 定律得3mv=mv。 ① 2,取火箭原来的运动方向为正方向。由动量守恒定律得 设C离开弹簧时，A、B的共同速度大小为v1,由动量守恒定 第一次喷出气体后，有mvo=(mo一m)01十m(1一u) 律有3mv=2mo1+mv。 ② 设弹簧释放的弹性势能为E。,从细线断开到C与弹簧分开 解得01=十。“ m 的过程中，由机械能守恒定律有 第二次喷出气体后，有 号x3m)+E,= 1 ⊙ (m。-m)v1=(m。-2m)v2+m(v2-u) 1 解得v2=U1 m 由①②国式得弹簧所释放的势能为E,=3m0。 mo-mu 将代入得=+十m” 分层作业（六） 3.[解析]弹丸击中沙袋瞬间，系统水平方向不受外力作用，动量 答案速对 守恒，设第一粒弹丸击中沙袋后弹丸和沙袋的共同速度为1，细 绳长为L,根据动量守恒定律有mw=(m十5m)v1 3 56 7 8 9 1011 沙袋摆动过程中只有重力做功，系统机械能守恒，有 D BACD:B BD AB:ABC:AB BC C A 1 ·6mu=6mgL(1-cos9) 12.(1)0.1m10m/s2(2)√2m/s 146