2019物理(粤教版)选修3-5试题：第一章第二节动量动量守恒定律

2019物理（粤教版）选修3-5试题：第一章第二节动量

动量守恒定律

第二节动量动量守恒定律

A级抓基础

1．下列说法中正确的是( )

A．冲量的方向一定和动量的方向相同

B．动量变化量的方向一定和动量的方向相同

C．物体的末动量方向一定和它所受合外力的冲量方向相同

D．冲量是物体动量变化的原因

解析：冲量的方向和动量的方向不一定相同，比如平抛运动，冲量方向竖直向下，动量方向是轨迹的切线方向，故A错误；动量增量的方向与合力的冲量方向相同，与动量的方向不一定相同，比如匀减速直线运动，动量变化量的方向和动量的方向相反，故B错误；物体的末动量方向不一定和它所受合外力的冲量方向相同，故C错误；根据动量定理可知，冲量是物体的动量变化的原因，故D正确．答案：D

2．小球质量为2m，以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁，球被反方向弹回速度大小是v，球与墙撞击时间为t，在撞击过程中，球对墙的平均冲力大小是( )

A. B. C. D.2mv t

解析：设初速度方向为正，则弹后的速度为－；由动量定理可得：Ft＝－2m×－2mv，解得：F＝，负号表示力的方向与初速度方向相反；

由牛顿第三定律可知，球对墙的平均冲击力为F′＝－F＝；故选C.

答案：C

3.如图所示，小车与木箱紧挨着静止放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．木箱的动量增量与小车(包含男孩)的动量增量相同

解析：在男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱的过程中，男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B 错误；男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒，故C正确；木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同，方向相反，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同，故D错误．

答案：C

4．甲、乙两物体的质量之比为m甲∶m乙＝1∶4，若它们在运动过程中的动能相等，则它们动量大小之比p甲∶p乙是( ) A．1∶1 B．1∶2

C．1∶4 D．2∶1

解析：根据运动过程中的动能相等，得m甲v＝m乙v，

甲的动量p甲＝m甲v甲＝)，

乙的动量p乙＝m乙v乙＝)，

所以＝＝.

答案：B

B级提能力

5.沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移—时间图象如图所示．则下列判断错误的是( )

A．碰撞前后A的运动方向相反

B．A、B的质量之比为1∶2

C．碰撞过程中A的动能变大，B的动能减小

D．碰前B的动量较大

解析：由位移—时间图象可得，碰之前vA＝ m/s＝－5 m/s，碰之后vA′＝ m/s＝5 m/s；则碰撞前后A的运动方向相反，故A正确；由位移—时间图象可得，碰之前vB＝ m/s＝10 m/s；根据动量守恒得mAvA＋mBvB＝vA′，代入数据得mA∶mB＝1∶2，故B正确；碰撞前后A速度大小相等，则碰撞过程中A动能不变，故C错误；碰前AB速度方向相反，碰后AB速度方向与B碰前速度方向相同，则碰前B动量较大，故D正确．

答案：C

6.如图小球A和小球B质量之比为1∶3，球A用细绳系住，绳子的另一端固定，球B置于光滑水平面上．当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点时恰好与球B弹性正碰，则碰后球A能上升的最大高度是( )

A．h B. C. D.h 16

解析：设A球的质量为m，A球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh＝mv，得v0＝2gh

A、B碰撞，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv0＝mvA＋3mvB由机械能守恒定律得： mv＝mv＋·3mv，联立解得 vA＝－；

设碰后球A能上升的最大高度是H，由机械能守恒定律得：mgH ＝mv

解得 H＝，故ABD错误，C正确．

答案：C

7.(多选)如图所示，小车A 静止于光滑水平面上，A上有一圆弧PQ，圆弧位于同一竖直平面内，小球B由静止起沿圆弧下滑，这一过程中( )

A．若圆弧光滑，则系统的动量守恒，机械能守恒

B．若圆弧光滑，则系统的动量不守恒，机械能守恒

C．若圆弧不光滑，则系统水平方向的动量守恒，但机械能不守恒

D．若圆弧不光滑，则系统水平方向的动量不守恒，机械能不守恒

解析：不论圆弧是否光滑，小车与小球组成的系统在小球下滑过程中系统所受合外力都不为零，则系统动量都不守恒．但系统水平方向不受外力，所以系统水平方向的动量守恒．若圆弧光滑，只有重力做功，系统的机械能守恒．若圆弧不光滑，系统要克服摩擦力做功，机械能减少，故A、D错误，B、C正确．

答案：BC

8．在水平力F＝30 N的作用力下，质量m＝5 kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止(g 取10 m/s2)?

解析：方法一：用动量定理，分段处理．

选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，始态速度为零，终态速度为v.取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有：

(F－μmg)t1＝mv－0，

对于撤去F后，物体做匀减速运动的过程，始态速度为v，终态速度为零．根据动量定理有：

－μmgt2＝0－mv，

以上两式联立解得：

t2＝t1＝×6 s＝12 s.

方法二：用动量定理，研究全过程．

选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零．

取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得：

(F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0，

解得：t2＝t1＝×6 s＝12 s.

答案：12 s

9．如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离l 时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l＝5.0 m，s＝0.9 m，A、B质量相等且m＝0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.45，桌面高h＝0.45 m．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1)A、B一起平抛的初速度v；

(2)小物块A的初速度v0.

解析：(1)两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间