高二物理动量守恒定律课时习题人教版选修3-5.doc

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1、优质文档优质文档2011 届高二级物理选修 3-5 课时习题动量守恒定律考 点 归 纳1 定 律 内 容 :相 互 作 用 的 几 个 物 体 组 成 的 系 统 , 如 果 不受 外 力 作 用 , 或 者 它 们 受 到 的 外 力 之 和 为 零 , 则 系 统的 总 动 量 保 持 不 变 2 数 学 表 达 式 : 1212mvvm3 动 量 守 恒 定 律 的 适 用 条 件 : ( 1) 系 统 不 受 外 力 或受 到 的 外 力 之 和 为 零 ( F 合 =0) ; ( 2) 系 统 所 受 的 外 力 远 小 于 内 力 ( F 外 F 内 ) , 则系 统 动 量 近

2、似 守 恒 ; ( 3) 系 统 某 一 方 向 不 受 外 力 作 用或 所 受 外 力 之 和 为 零 , 则 系 统 在 该 方 向 上 动 量 守 恒 (分方 向 动 量 守 恒 ) 4 动 量 恒 定 律 的 “五 性 ”: ( 1) 系 统 性 : 应 用 动 量守 恒 定 律 时 , 应 明 确 研 究 对 象 是 一 个 至 少 由 两 个 相 互作 用 的 物 体 组 成 的 系 统 , 同 时 应 确 保 整 个 系 统 的 初 、末 状 态 的 质 量 相 等 ( 2) 矢 量 性 : 系 统 在 相 互 作用 前 后 , 各 物 体 动 量 的 矢 量 和 保 持 不

3、变 当 各 速 度 在同 一 直 线 上 时 , 应 选 定 正 方 向 , 将 矢 量 运 算 简 化 为 代数 运 算 。 ( 3) 同 时 性 : 12,v应 是 作 用 前 同 一 时 刻的 速 度 , 12,v应 是 作 用 后 同 时 刻 的 速 度 ( 4) 相 对 性 : 列 动 量 守 恒 的 方 程 时 , 所 有 动 量 都 必须 相 对 同 一 惯 性 参 考 系 , 通 常 选 取 地 球 作 参 考 系 ( 5) 普 适 性 : 它 不 但 适 用 于 宏 观 低 速 运 动 的 物 体 ,而 且 还 适 用 于 微 观 高 速 运 动 的 粒 子 它 与 牛 顿

4、运 动 定律 相 比 , 适 用 范 围 要 广 泛 得 多 , 又 因 动 量 守 恒 定 律 不考 虑 物 体 间 的 作 用 细 节 , 在 解 决 问 题 上 比 牛 顿 运 动 定律 更 简 捷 经 典 题 型1.放在光滑水平面上的A、b两小车中间夹了一压缩轻质弹簧,用两手控制小车处于静止状态,下列说法正确的是( )A.两手同时放开,两车的总动量等于零B先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右C先放开右手,后放开左手,两车的总动量向左D先放开右手,后放开左手,两车的总动量为零( 该题考查动量守恒的条件)2质量为m的人随平板车以速度V在平直跑道上匀速前进,不考虑摩擦阻力,当此人相对于车

5、竖直跳起至落回原起跳位置的过程中,平板车的速度 ( )A保持不变 B变大 C变小D先变大后变小 E先变小后变大( 该题考查动量守恒的条件)3 两 名 质 量 相 等 的 滑 冰 人 甲 和 乙 都 静 止 在 光 滑 的 水 平 冰 面上 现 在 其 中 一 人 向 另 一 人 抛 出 一 个 篮 球 , 另 一 人 接 球 后再 抛 回 如 此 反 复 进 行 几 次 后 , 甲 和 乙 最 后 的 速 率 关 系 是 ( )A 若 甲 先 抛 球 , 则 一 定 是 V甲 V乙B 若 乙 最 后 接 球 , 则 一 定 是 V甲 V乙C 只 有 甲 先 抛 球 , 乙 最 后 接 球 ,

6、才 有 V甲 V乙D 无 论 怎 样 抛 球 和 接 球 , 都 是 V 甲 V 乙( 运 用 动 量 守 恒 定 律 时 抓 住 初 态 和 末 态 分 析 , 中 间 的 细 节不 要 管 )4.如 图 17-A-1所 示 , 人 与 冰 车 质量 为 M, 球 质 量 为 m, 开 始 均 静 止于 光 滑 冰 面 上 , 现 人 将 球 以 对 地速 度 V水 平 向 右 推 出 , 球 与 挡 板 P碰 撞 后 等 速 率 弹 回 , 人 接 住 球 后又 将 球 以 同 样 的 速 度 V向 右 推出 如 此 反 复 , 已 知 M=16 m, 试 问 人 推 球 几 次 后 将

7、接不 到 球 ?( 该 题 分 过 程 用 动 量 守 恒 定 律 研 究 也 可 整 个 过 程 用 动 量 定理 研 究 )达 标 训 练一、选择题1.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是 ( ) A枪和弹组成的系统,动量守恒 B枪和车组成的系统,动量守恒C. 三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系统动量近似守恒 D三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零 (该题考查动量守恒的条件)2,一只小船静止在湖面上,一个人从小船的一

8、端走到另一端 (不计水的阻力) ,以下说法中正确的是 ( )A 人在小船上行走,人对船作用的冲量比船对人作用的冲量小,所以人向前运动得快,船后退得慢 B 人在船上行走时,人的质量比船小,它们所受冲量的大小是相等的,所以人向前运动得快,船后退得慢C 当人停止走动时,因船的惯性大,所以船将会继续后退 D,当人停止走动时,因总动量任何时刻都守恒,所以船将继续后退(解题时注意整个过程任一时刻系统动量都是守恒的)3在光滑水平冰面上,甲、乙两人各乘一小车,两人质量相等,甲手中另持小球,开始时甲、乙均静止,某时刻,甲向正东方向将球沿着冰面推给乙,乙接住球后又向正西方向将球回推给甲,如此推接数次后,甲又将球推

9、出,图 17-A-1优质文档优质文档球在冰面上向东运动,但已经无法追上乙,此时甲的速率 V甲 、乙的速率 V 乙 及球的速率 V 三者这间的关系为( )AV 甲 =V 乙 V BVV 甲 MB,经过相等时间撤去两力,以后两物体粘为一体,这时 A、B 将 ( )A. 停止运动 B向右运动 C向左运动 D仍运动但方向不能确定(解题的关键是比较两物体碰撞前的动量大小)5如图 17-A-3 所示,两带电的金属球在绝缘的光滑水平桌面上,沿同一直线相向运动, A 球带电q,B 球带电为 +2q,下列说法正确的是 ( ) A.相碰前两物体的运动过程中,两球的总动量不守恒 B相碰前两球的总动量随着两球的距离逐

10、渐减小而增大 C,相碰分离后的两球的总动量不等于相碰的前两球的总动量,因为两球相碰前的作用力为引力,而相碰后的作用力为斥力 D相碰分离后任一瞬间两球的总动量等于碰前两球的总动量,因为两球组成的系统合外力为零(该题考查动量守恒的条件)二、填空题6甲、乙两个溜冰者,质量分别为 50 kg 和 52 kg,甲手中还拿着一个质量为 2kg 的球,两人均为 2ms 的速度在冰面上相向滑行甲将球抛给乙,乙再将球抛给甲这样抛接若干次后,乙的速度为零,则此时甲的速度为 .( )三、计算题7甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车总质量共为 M=30 kg,乙和他的冰车总质量也是 30 kg,游

11、戏时,甲推着一个质量 m=15 kg 的箱子,和他一起以大小为 V0=2m s 的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,(如图 17-A-4)为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住,若不计冰面的摩擦,问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞 (注意两人避免相撞的条件)8 一 辆 小 车 在 光 滑 的 水 平 面 上 以 V=lm s的 速 度 向 右 运动 , 小 车 的 质 量 为 M=100kg, 如 图 17-A-5所 示 , 一 质 量 为m=50kg的 人 从 小 车 的 右 端 迎 面 跳 上 小 车 , 接 触 小 车 前 的

12、 瞬间 人 的 水 平 速 度 大 小 为 V1=5 6m s 求 : (1)人 跳 上 小 车后 , 人 和 小 车 共 同 速 度 的 大 小 和 方 向 ; (2)人 跳 上 小 车 的 过程 中 , 人 对 小 车 做 的 冲 量 9如图 17-A-6,玩具车携带若干质量为 m1 的弹丸,车和弹丸的总质量为 m2,在半径为 R 的水平光滑轨道上以速率 V0 做匀速圆周运动,若小车每一周便沿运动方向相对地面以恒定速度 u 发射枚弹丸求:(1)至少发射多少颗弹丸后小车开始反向运动?(2)写出小车反向运动前发射相邻两枚弹丸的时间间隔的表达式 (注意分过程用动量守恒定律研究)10 如 17-A

13、-7图 , 质 量 为 m2和 m3的 两 物 体 静 止 在 光 滑 的 水平 面 上 , 它 们 之 间 有 压 缩 着 的 弹 簧 一 质 量 为 ml的 物 体 以速 度 V0 向 右 冲 来 为 防 止 冲 撞 , 弹 簧 将 m2、 m3向 右 、 左弹 开 , m3与 ml相 碰 后即粘合在一起问m 3的速度至少应多大,才能使以后m 3和m 2不发生碰撞?2011 届高二级物理选修 3-5 课时习题动量守恒定律课时练习参 考 答 案经 典 题 型1 AB 2.A 3.B 4. 解 取 水 平 向 左 为 正 方 向 , 冰 车 、人 、 球 为 系 统 由 动 量 守 恒 定 律

14、 , 对 第 一 次 推 球 过 程 有 :对 第 二 次 整 个 接 、 推 球 过 程 有 :图 17-A-2图 17-A-3图 17-A-4Mmv图 17-A-5u图 17-A-6图 17-A-7优质文档优质文档; 对 第 三 次 整 个接 、 推 球 过 程 有 :, 对 第 n 次 整 个 接 、 推 球 过 程 同 理 分 析 得 : 设 推 球 n 次 后 恰 接 不 到 球 , 则, 故 有 , 代 人 已 知 条 件 解得 n=8 5, 即 人 推 球 9 次 后 将 接 不 到 球 达 标 训 练1.D 2.B 3.D 4.A 5.D 6.0 7.8.( 1) 规 定 小 车 的 原 来 的 运 动 方 向 为 正 方 向 , 有 动 量 守恒 得 :(2)9.( 1) 由 动 量 守 恒 得 小车开始反向 得( 2) 发 射 相 邻 两 枚 弹 丸 的 时 间 间 隔 就 是 发 射 第K( K 1 颗 弹 丸 后 小 车 的 周 期 , 即且10.由 整 个 系 统 动 量 守 恒 得对 m1、 m3 有

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