高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：第一章 动量和能量的综合应用(课后习题)【含答案及解析】
习题课:动量和能量的综合应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.如图所示,木块A 、B 的质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B 与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,当A 以4 m/s 的速度向B 撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为( )A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J、B 在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒。
由碰撞过程中动量守恒得m A v A =(m A +m B )v ,代入数据解得v=m A vAm A +m B=2 m/s,所以碰后A 、B 及弹簧组成的系统的机械能为12(m A +m B )v 2=8 J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒得此时弹簧的弹性势能为8 J 。
2.(多选)如图甲所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,物体A 以速度v 0向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为x 。
现让弹簧一端连接另一质量为m 的物体B (如图乙所示),物体A 以2v 0的速度向右压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为x ,则( )A.A 物体的质量为3mB.A 物体的质量为2mC.弹簧达到最大压缩量时的弹性势能为32mv 02 D.弹簧达到最大压缩量时的弹性势能为m v 02,设物体A 的质量为M ,由机械能守恒定律可得,弹簧压缩量为x 时弹性势能E p =12Mv 02;对题图乙,物体A 以2v 0的速度向右压缩弹簧,A 、B 组成的系统动量守恒,弹簧达到最大压缩量时,A 、B 二者速度相等,由动量守恒定律有M×(2v 0)=(M+m )v ,由能量守恒定律有E p =12M×(2v 0)2-12(M+m )v 2,联立解得M=3m ,E p =12M×v 02=32mv 02,A 、C 正确,B 、D 错误。
3.如图所示,带有半径为R 的14光滑圆弧的小车的质量为m 0,置于光滑水平面上,一质量为m 的小球从圆弧的最顶端由静止释放,求小球离开小车时,小球和小车的速度。
,但在水平方向动量守恒,且全过程满足机械能守恒,设球车分离时,球的速度为v 1,方向水平向左,车的速度为v 2,方向水平向右,则mv 1-m 0v 2=0,mgR=12mv 12+12m 0v 22,解得v 1=√2m 0gR m 0+m ,v 2=√2m 2gR m 0(m 0+m )。
√2m 0gR m 0+m ,方向水平向左 √2m 2gRm 0(m 0+m ),方向水平向右4.如图所示,光滑水平面上有A 、B 两辆小车,质量分别为m A =20 kg,m B =25 kg 。
A 车以初速度v 0=3 m/s 向右运动,B 车静止,且B 车右端放着物块C ,C 的质量为m C =15 kg 。
A 、B 相撞且在极短时间内连接在一起,不再分开。
已知C 与B 上表面间动摩擦因数为μ=0.2,B 车足够长,求C 沿B 上表面滑行的长度。
、B 相撞:m A v 0=(m A +m B )v 1,解得v 1=43m/s 。
由于在极短时间内摩擦力对C 的冲量可以忽略,故A 、B 刚连接为一体时,C 的速度为零。
此后,C 沿B 上表面滑行,直至相对于B 静止为止。
这一过程中,系统动量守恒,系统的动能损失等于滑动摩擦力与C 在B 上的滑行距离之积;(m A +m B )v 1=(m A +m B +m C )v12(m A +m B )v 12−12(m A +m B +m C )v 2=μm C gL解得L=13 m 。
5.两质量分别为m 1和m 2的劈A 和B ,高度相同,放在光滑水平面上,A 和B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为m 的物块位于劈A 的倾斜面上,距水平面的高度为h ,物块从静止滑下,然后又滑上劈B ,求物块在B 上能够达到的最大高度。
A 的底端时,物块和A 的速度大小分别为v 和v 1,由机械能守恒定律和动量守恒定律得mgh=12mv 2+12m 1v 12 m 1v 1=mv设物块在劈B 上达到的最大高度为h',此时物块和B 的共同速度大小为v 2,由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv=(m 2+m )v 2mgh'+12(m 2+m )v 22=12mv 2 解得h'=m 1m 2(m 1+m )(m 2+m )h 。
6.如图所示,一长木板静止在光滑的水平面上,长木板的质量为2m ,长为L ,在水平地面的右侧有一竖直墙壁。
一质量为m 、可视为质点的滑块从长木板的左端以速度v 0滑上长木板,在长木板与墙壁相撞前滑块与长木板已达到共同速度,长木板与墙壁碰撞后立即静止,滑块继续在长木板上滑行,滑块到达长木板最右端时,速度恰好为零,求:(1)滑块与长木板间的动摩擦因数; (2)滑块与长木板间因摩擦而产生的热量。
从滑块滑上长木板到两者有共同速度的过程中,设滑块在长木板上滑行的距离为L 1,两者共同速度为v ,则mv 0=(m+2m )vμmgL 1=12mv 02−12(m+2m )v 2碰撞后,长木板立即静止,滑块向前滑动的过程中,有μmg (L-L 1)=12mv 2 解得μ=7v 0218gL 。
(2)滑块与长木板间因摩擦而产生的热量为 Q=μmgL=718mv 02。
(1)7v 0218gL (2)718mv 02关键能力提升练7.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球和槽组成的系统总动量守恒B.球下滑过程中槽对小球的支持力不做功C.重力对小球做功的瞬时功率一直增大D.地球、小球和槽组成的系统机械能守恒,小球与槽组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,A错误;下滑过程中,球的位移方向与槽对球的支持力方向夹角为钝角,作用力做负功,B错误;刚开始时小球速度为零,重力的功率为零,当小球到达底端时,速度水平与重力方向垂直,重力的功率为零,所以重力的功率先增大后减小,C错误;过程中地球、小球和槽组成的系统机械能守恒。
8.如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。
B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。
设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧,当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘在一起,然后继续运动。
假设B和C碰撞过程时间极短。
求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,(1)整个系统损失的机械能;(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时,对A、B与弹簧组成的系统动量守恒,有mv0=2mv1①此时B与C发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v2,损失的机械能为ΔE,对B、C组成的系统,由动量守恒和能量守恒得mv1=2mv2②1 2mv12=ΔE+12(2m)v22③联立①②③式,得ΔE=116mv02④(2)由②式可知,v2<v1,A将继续压缩弹簧,直至A、B、C三者速度相同,设此速度为v3,此时弹簧被压缩到最短,其弹性势能为E p,由动量守恒和能量守恒得mv0=3mv3⑤1 2mv02-ΔE=12(3m)v32+E p⑥联立④⑤⑥式得E p=1348mv02。
(1)116mv02(2)1348mv029.如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab 段水平,bcde 段光滑,cde 段是以O 为圆心,R 为半径的一小段圆弧,可视为质点的物块A 和B 紧靠在一起,静止于b 处,A 的质量是B 的3倍。
两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。
B 到d 点时速度沿水平方向,此时轨道对B 的支持力大小等于B 所受重力的34。
A 与ab 段的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,求:(1)物块B 在d 点的速度大小v ; (2)物块A 滑行的距离s 。
物块B 在d 点,由受力分析得mg-34mg=m v 2R ,解得v=√gR2。
(2)物块B 从b 到d 过程中,由机械能守恒得12mv B 2=mgR+12mv 2 A 、B 物块分离过程中,动量守恒,即有3mv A =mv B A 物块减速运动到停止,由动能定理得 -3μmgs=0-12×3m v A 2 联立以上各式解得s=R8μ。
(1)√gR 2 (2)R8μ10.如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,g 取10 m/s 2,求:(1)物块在车面上滑行的时间t ;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v 0'不超过多少。
设物块与小车的共同速度为v ,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m 2v 0=(m 1+m 2)v设物块与车面间的滑动摩擦力大小为F ,对物块应用牛顿运动定律有F=m 2·v 0-vt ,又F=μm 2g ,解得t=m 1vμ(m 1+m 2)g,代入数据得t=0.24 s 。
(2)要使物块恰好不从车面滑出,须使物块到达车面最右端时与小车有共同的速度,设其为v',则m 2v 0'=(m 1+m 2)v',由功能关系有12m 2v 0'2=12(m 1+m 2)v'2+μm 2gL代入数据解得v 0'=5 m/s,故要使物块不从车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v 0'不超过5 m/s 。
.24 s (2)5 m/s11.两块质量都是m 的木块A 和B 在光滑水平面上均以速度v 02向左匀速运动,中间用一根劲度系数为k 的轻弹簧连接着,如图所示。
现从水平方向迎面射来一颗子弹,质量为m 4,速度为v 0,子弹射入木块A 并留在其中,求:(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A 、B 的速度v A 和v B 的大小; (2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。
在子弹打入木块A 的瞬间,由于相互作用时间极短,弹簧来不及发生形变,A 、B 都不受弹力的作用,故v B =v 02;由于此时A 不受弹力,木块A 和子弹构成的系统在这极短过程中不受外力作用,选向左为正方向,系统动量守恒:mv02−mv04=(m4+m)v A解得v A =v 05。
(2)由于木块A 、木块B 运动方向相同且v A <v B ,故弹簧开始被压缩,使得木块A 加速、木块B 减速运动,弹簧不断被压缩,弹性势能增大,直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大,在弹簧压缩过程木块A (包括子弹)、B 与弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒。
人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 1.动量
第一章动量守恒定律1.动量课后训练巩固提升1.(多选)关于动量的概念,下列说法正确的是( )A.动量大的物体,惯性不一定大B.动量大的物体,运动一定快C.动量相同的物体,运动方向一定相同D.动量相同的物体,动能也一定相同答案:AC解析:物体的动量是由速度和质量两个因素决定的,动量大的物体质量不一定大,惯性也不一定大,A正确;同样,动量大的物体速度也不一定大,B 错误;动量相同指的是动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C正确;只有质量相同的物体动量大小相同时,动能才相同,故D错误。
2.(多选)关于动量的变化量,下列说法错误的是( )A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp与速度的方向相同B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp与运动方向相反C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零D.物体做曲线运动时,动量的增量Δp一定不为零答案:CD解析:当做直线运动的物体速度增大时,其末动量p2大于初动量p1,由矢量的运算法则可知Δp=p2-p1>0,与速度方向相同,如图甲所示,选项A正确,不符合题意;当做直线运动的物体速度减小时,Δp=p2-p1<0,即p2<p1,如图乙所示,此时Δp与物体的运动方向相反,选项B正确,不符合题意;当物体的速度大小不变时,动量可能不变化,即Δp=0,也有可能动量大小不变而方向变化,此种情况Δp≠0,如图丙所示,选项C错误,符合题意;如果物体做匀速圆周运动,物体转过一圈后,回到原来位置,则物体动量不变,动量增量为零,选项D错误,符合题意。
3.质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上,随后以3 m/s的速度反向弹回。
若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为( )A.10 kg·m/sB.-10 kg·m/sC.40 kg·m/sD.-40 kg·m/s答案:D解析:取向下为正方向,则碰撞前小球的动量为正,碰撞后为负,Δp=p2-p1=mv2-mv1=5×(-3)kg·m/s-5×5kg·m/s=-40kg·m/s,D正确。
2023新教材高中物理第一章动量守恒定律习题课1动量与能量的综合问题课件新人教版选择性必修第一册
平面上，A 和 B 的质量分别是 99m 和 100m，一颗质量为 m 的子弹以速度 v0 水
平射入木块 A 内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为( )
A．m40v002
B．m20v002
C．992m00v02
D．19490m0v02
解析：子弹打入木块 A，因水平面光滑，水平方向所受合力为 0，因此由动量
2．[多选]矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起，将其放在光滑水平面上，
如图所示，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若子弹击中上层，子弹刚好不穿出，若子弹击下层，则子弹整个刚好嵌入，由此可知
()
A．子弹射中上层时对滑块做功多 B．两次子弹对滑块做的功一样多 C．子弹射中上层系统产生热量多 D．子弹与下层之间的摩擦力较大
(2)两物体恰好不相撞。临界条件是两物体接触时速度恰好相等。 (3)物体刚好不滑出小车。临界条件是物体滑到小车一端时与车的速度相等。 (4)弹簧具有最大弹性势能。当弹簧压缩到最短时，该弹簧具有最大弹性势能， 而弹簧压缩到最短，弹簧连着的两物体不能再靠近，此时两物体具有相同的速度。 因此，该类问题临界状态相应的临界条件是弹簧连着的两物体速度相等。
(1)A物体的最终速度； (2)A物体与木板C上表面间的动摩擦因数。
[解析] (1)设 A、B 的质量为 m，则 C 的质量为 2m，B、C 碰撞过程中动 量守恒，令 B、C 碰后的共同速度为 v1，以 B 的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得 mv0＝3mv1， 解得 v1＝v30。 B、C 共速后 A 以速度 v0 滑上 C，A 滑上 C 后，B、C 脱离。A、C 相互作 用过程中动量守恒，设最终 A、C 的共同速度为 v2，以向右为正方向，由动量 守恒定律得 mv0＋2mv1＝3mv2， 解得 v2＝59v0。
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：第一章习题课 动量定理的应用(课后习题)【含答案及解析】
习题课:动量定理的应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.(多选)水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则()A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何相等时间内,动量变化的方向都是竖直向下C.在任何相等时间内,动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零,由动量定理得Δp=mg·Δt,因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同,即大小相等,方向都是竖直向下的,从而动量的变化率恒定,故选项A、B、C正确,D错误。
2.(2020湖南边城高级中学高二开学考试)研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40 m/s,假设打一次喷嚏大约喷出5×10-5 m3的空气,用时约0.02 s。
已知空气的密度为1.3 kg/m3,估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为()A.0.13 NB.0.68 NC.2.6 ND.13 Nm=ρV=1.3×5×10-5 kg=6.5×10-5 kg,设打一次喷嚏喷出的空气受到的平均作用力为F,根据动量定理得FΔt=mv,解得F=mvΔt =6.5×10-5×400.02N=0.13 N,根据牛顿第三定律可得人受到的平均反冲力为F'=F=0.13 N,故A正确,B、C、D错误。
3.物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图甲所示。
A的质量为m,B的质量为M,将连接A、B的绳烧断后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,如图乙所示,在这段时间里,弹簧弹力对物体A的冲量等于()A.mvB.mv-MuC.mv+MuD.mv+muB的速度为u,对B物体,由动量定理得,Mgt=Mu,对A物体,有I F-mgt=mv,得I F =mgt+mv=mu+mv 。
选项D 正确。
4.(2020山东诸城高二期中)在粗糙的水平面上静止一个质量为1.5 kg 的物体,从t=0时刻受到水平向右拉力F 的作用,从静止开始做直线运动,拉力F 随时间的变化如图所示,物体与地面的动摩擦因数为0.4,重力加速度g 取10 m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 动量守恒定律 6 反冲现象 火箭
6 反冲现象火箭课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~4题为单选题,第5题为多选题)1.关于反冲运动的说法,正确的是( )A.抛出的质量m1要小于剩下的质量m2才能获得反冲B.若抛出的质量m1大于剩下的质量m2,则质量m2部分的反冲力大于质量m1部分所受的力C.反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用D.对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律,而使另一部分向相反方向运动,这种现象叫反冲运动,并没有确定两部分物体之间的质量关系,故选项A错误;在反冲运动中,两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等,方向相反,故选项B错误;在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度逐渐增大,在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立,故选项C错误,D正确。
2.有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水平向东,则另一块的速度是( )A.3v0-vB.2v0-3vC.3v0-2vD.2v0+vv0、方向水平向东,爆炸前动量为3mv0,其中一块质量为2m,速度大小为v、方向水平向东,设爆炸后另一块瞬时速度大小为v',取爆竹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向,爆炸过程水平方向动量守恒,则有3mv0=2mv+mv',解得v'=3v0-2v,故选项C正确。
3.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,一位同学想用一个卷尺测量它的质量。
他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d和船长L。
已知他自身的质量为m,则船的质量为( )A.m(L+d)d B.m(L-d)dC.mLd D.m(L+d)L,设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为v',船的质量为m0,人从船尾走到船头所用时间为t,有v=dt ,v'=L-dt,人和船组成的系统在水平方向上动量守恒,取船的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得m0v-mv'=0,解得船的质量m0=m(L-d)d,选项B正确。
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：第一章习题课 动量守恒定律的应用(课后习题)【含答案及解析
习题课:动量守恒定律的应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)( )A.变大B.变小C.不变D.无法判定,由于惯性,物体仍然具有和船同方向的速度,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船速不变。
2.(2020河南林州林虑中学开学考试)装有炮弹的火炮总质量为m 1,炮弹的质量为m 2,炮弹射出炮口时对地的速率为v 0,炮管与水平地面的夹角为θ,若不将火炮固定,不考虑火炮与地面的摩擦力,则火炮后退的速度大小为 ( )A.m 2m 1v 0B.m2m 1-m 2v 0C.m 2cosθm 1v 0 D.m 2cosθm 1-m 2v 0,以向右为正方向,根据动量守恒定律得m 2v 0cos θ-(m 1-m 2)v=0,解得v=m 2v 0cosθm 1-m 2,故D 正确,A 、B 、C 错误。
3.如图所示,木块A 、B 的质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B 与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,A 以4 m/s 的速度向B 撞击,撞击后粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为( )A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J、B 在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒。
由碰撞过程中动量守恒得m A v A =(m A +m B )v ,代入数据解得v=m A vAm A +m B=2 m/s,所以碰后A 、B 及弹簧组成的系统的机械能为12(m A +m B )v 2=8 J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒定律得此时弹簧的弹性势能为8 J 。
4.在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v向右匀速运动。
已知木箱的质量为m,人与车的质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无能量损失的碰撞,反弹回来后被小明接住。
人教版高中物理选择性必修第1册课后习题 第一章 动量守恒定律 6 反冲现象 火箭
6 反冲现象火箭课后篇巩固提升必备知识基础练1.一航天探测器完成对月球的探测后,离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行,先加速运动后匀速运动。
探测器通过喷气而获得动力,以下关于喷气方向的说法正确的是( )A.探测器加速运动时,向后喷射B.探测器加速运动时,竖直向下喷射C.探测器匀速运动时,竖直向下喷射D.探测器匀速运动时,不需要喷射,可以根据探测器的运动状态结合牛顿第二定律判断合力的情况,由喷气方向可以判断推动力的方向。
航天探测器做加速直线运动时,合力应当与运动方向相同,喷气方向应当是向下偏后方向喷射;航天器做匀速直线运动时,合力为零,由于受到月球的万有引力的作用,航天器必然要朝竖直向下的方向喷射,来平衡万有引力,不可能不喷气。
故只有选项C正确。
2.(广西北流实验中学期中)如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲推乙后,两人向相反的方向滑去,已知甲的质量为45 kg,乙的质量为50 kg 。
关于分开后两人的动量和速率,下列说法正确的是( ) A.两人的总动量增加B.甲与乙两人的速率之比为10∶9C.质量大的人动量数值大D.甲与乙两人的速率之比为1∶1,初状态总动量为零,由于推动过程中动量守恒,所以甲、乙的总动量始终为零,故A 、C 错误;甲、乙两人组成的系统动量守恒,以两人组成的系统为研究对象,以甲的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m 甲v 甲-m 乙v 乙=0,解得v 甲v 乙=m 乙m 甲=5045=109,B 正确,D 错误。
3.光滑水平面上停有一质量为M 的平板小车,小车上站有质量均为m 的两个人,由于两人朝同一水平方向跳离小车,从而使小车获得一定的速度,则下列说法正确的是( )A.两人同时以2 m/s的速度(相对地面)跳离车比先后以2 m/s的速度(相对地面)跳离车使小车获得的速度要大些B.上述A项中,应该是两人一先一后跳离时,小车获得的速度大C.上述A项中的结论应该是两种跳离方式使小车获得的速度一样大D.两种跳离方式使小车获得的速度不相等,但无法比较哪种跳法使小车获得的速度大,两人无论是同时跳离小车或是不同时跳离小车,跳离后两人都有相同的动量,所以无论两个人如何跳离小车,小车最后的动量都一样,即两种跳法,使小车获得的动量相等,所以两种跳离方式使小车获得的速度相同,故正确选项为C。
人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 动量守恒定律 2 动量定理
2 动量定理课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~5题为单选题,第6题为多选题)1.跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是因为( )A.人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上小B.人跳在沙坑里的动量变化量比跳在水泥地上小C.人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上小D.人跳在沙坑里受到的冲力比跳在水泥地上小,故跳在沙坑里的动量与跳在水泥地上的动量是相等的,到人的动量变成0,动量的变化量是相等的,故选项A、B错误;则由动量定理mv=Ft可知,人受到的冲量也是相等的,但在沙坑中由于沙的缓冲,使减速时间延长,人受到的冲力将小于人在水泥地上受到的冲力,故选项C错误,D正确。
2.如图所示,质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动,经过时间t1速度为零然后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1。
在整个过程中,重力对滑块的总冲量为( )A.mg sin θ(t1+t2)B.mgsin θ(t1-t2)C.mg(t1+t2)D.0,此题中要求的是重力对滑块的总冲量,根据冲量的定义式I=Ft,可知重力对滑块的总冲量应为重力乘以作用时间,所以I=mg(t1+t2),即选项C正确。
3.一质量为0.2 kg的小钢球由距地面5 m高处自由下落,与地面碰撞后又以等大的动量被反弹,碰撞作用时间为0.1 s。
若取向上为正方向,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )A.小钢球碰地前后的动量变化是2 kg·m/sB.小钢球碰地过程中受到的合冲量是4 N·sC.地面受到小钢球的平均压力为40 ND.引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力的冲量v=√2gh=√2×10×5m/s=10m/s,落地时动量为p1=-mv=-2kg·m/s,反弹时的动量为p2=-p1=2kg·m/s,则小钢球碰地前后的动量变化是Δp=p2-p1=4kg·m/s,故选项A错误;根据动量定理可得小钢球碰地过程中受到的合冲量I=Δp=4N·s,故选项B正确;根据动量定理可得Ft-mgt=Δp,解得F=42N,根据牛顿第三定律可知,地面受到小钢球的平均压力为42N,故选项C错误;合力的冲量等于动量变化,所以引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力与重力的合力的冲量,故选项D错误。
人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 动量守恒定律 习题课一 动量守恒定律的应用
习题课一动量守恒定律的应用课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~3题为单选题,第4~5题为多选题)1.如图所示,一个质量为m的物体A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。
假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离/s2。
B可视为质点,则碰撞前瞬间A的速度大小为( )A.0.5 m/sB.1.0 m/sC.1.5 m/sD.2.0 m/sB做匀减速运动,由动能定理得-μ·2mgv2,代入数据得v=1m/s,A与B碰撞的过程中,A与B组成的系统在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,则有mv0=mv1+2mv,由于没有机械能的损失,则有1 2mv02=12mv12+12·2mv2,联立解得v0=1.5m/s,选项C正确。
2.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开了一定的距离,如图所示。
具有动能E0的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘在一起,这个整体的动能为( )A.E0B.2E03C.E03D.E09mv0=3mv1得v1=v03E0=12mv02E k'=12×3m v12解得E k'=E03,选项C正确。
3.在某次台球比赛中,质量均为m、材料相同的白球和黑球静止在水平台球桌面上,某时刻一运动员瞬击白球后,白球与静止的黑球发生了对心碰撞,碰撞前后两球的位置标记如图所示,A、B分别为碰前瞬间白球、黑球所在位置,C、D分别为碰撞后白球、黑球停止的位置。
则由图可知白、黑两球碰撞过程中损失的动能与碰撞前白球动能的比值为( )A.12B.23C.49D.593x0,则碰撞后黑球的位移为12v0=mv1+mv2,碰撞后两球做匀减速直线运动,利用逆向思维,根据速度与位移关系有v12=2μg·3x0,v22=2μg·12x0,白、黑两球碰撞过程中损失的动能ΔE k=12mv02−12mv12−12mv22,碰撞前白球的动能E k0=12mv02,代入数据解得ΔE kE k0=49,选项A、B、D错误,C正确。
人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 动量守恒定律 2 动量定理
第一章分层作业2 动量定理A级必备知识基础练1.(多选)假设航天员搭载返回舱成功着陆过程中,返回舱竖直下降到距离地面1 m左右启动反推发动机,发动机瞬间点火且竖直向下喷出气体,如图所示,则( )A.点火过程,增大了返回舱碰撞地面前后的动量变化量B.点火过程,减小了返回舱碰撞地面前后的动量变化量C.点火过程,增大了返回舱碰撞地面前后的动量变化率D.点火过程,减小了返回舱碰撞地面前后的动量变化率2.如图所示,把茶杯压在一张白纸上,第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出;第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。
下列说法正确的是( )A.第二次拉动白纸过程中,纸对茶杯的摩擦力大一些B.第一次拉动白纸过程中,纸对茶杯的摩擦力大一些C.第二次拉出白纸过程中,茶杯增加的动量大一些D.第一次拉出白纸过程中,纸给茶杯的冲量大一些3.质量为m的运动员托着质量为m1的杠铃从下蹲状态(如图甲所示)缓慢运动到站立状态(如图乙所示),该过程中杠铃和运动员的肩部相对位置不变,运动员保持乙状态站立Δt时间后再将杠铃缓慢向上举,至双臂伸直(如图丙所示),运动员从甲到乙、从乙到丙经历的时间分别为t1、t2,则在举起杠铃的整个过程中( )A.地面对运动员的冲量为0B.地面对运动员的冲量为(m1+m)g(t1+t2)C.运动员对杠铃的冲量为m1g(t1+t2+Δt)D.运动员对杠铃的冲量为m1g(t1+t2)4.如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,某时刻速度的大小为v,方向向下。
经时间t,小球的速度方向变为向上,大小仍为v。
忽略空气阻力,重力加速度为g,则在该运动过程中小球所受弹簧弹力的冲量( )A.大小为2mv,方向向上B.大小为2mv,方向向下C.大小为2mv+mgt,方向向上D.大小为2mv+mgt,方向向下5.篮球运动员通常要伸出双臂迎接传来的篮球,接到球后,双臂随球迅速收缩至胸前,这样做可以( )A.减小球对手的冲量B.减小球的动量变化量C.延长球与手的相互作用的时间D.将球的动能全部转移给运动员6.(多选)A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下列说法正确的是( )A.相同时间内,动量的变化大小相等、方向相同B.相同时间内,动量的变化大小相等、方向不同C.动量的变化率大小相等、方向相同D.动量的变化率大小相等、方向不同7.学校科学晚会上,科技制作社团表演了“震撼动量球”实验。
高中物理选择性必修第一册课后习题第1章 动量与动量守恒定律 分层作业8 动量与能量的综合应用
第一章 分层作业8 动量与能量的综合应用A 级必备知识基础练1.(多选)质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止在光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ,初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。
现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与左右箱壁共碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。
设碰撞都是弹性碰撞,则整个过程中,系统损失的动能为( )A.12mv 2B.mMv 22(m+M )C.12NμmgLD.NμmgL2.如图所示,木块静止在光滑的水平桌面上,一子弹水平射入木块的深度为d 时,子弹与木块相对静止。
在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为f,木块和子弹看成一个系统,那么在这一过程中,下列说法错误的是( )A.木块的机械能增加量为fLB.子弹的机械能减少量为f(L+d)C.系统的机械能减少量为fdD.系统的机械能减少量为f(L+d)3.(多选)两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,两物块A、B都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4 kg 的物块C静止在前方,如图所示,物块B、C碰撞后二者会粘在一起运动,则下列说法正确的是( )A.B、C碰撞刚结束时,B、C的共同速度大小为3 m/sB.弹簧的弹性势能最大时,A的速度大小为3 m/sC.弹簧的弹性势能最大值为12 JD.弹簧再次恢复原长时,A、B、C的速度相同4.(多选)如图甲所示,把两个相同的小车A和B静止放在光滑的水平地面上,它们之间连有被压缩的轻质弹簧,用不可伸长的轻细线把它们系在一起。
如图乙所示,小车C、D是两个相同的小车,让小车D紧靠墙壁,其他条件与图甲相同。
烧断细线后,下列说法正确的是( )A.当弹簧恢复原长时,图甲中小车A和B组成的系统的动量为零B.当弹簧恢复原长时,图乙中小车C和D组成的系统的动量为零C.当弹簧恢复原长时,图乙中小车C的动能是图甲中小车A的动能的2倍D.从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中,图乙中弹簧对小车C的冲量是图甲中弹簧对小车A的冲量的√2倍5.(多选)如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d,两小球1、2的质量分别为m1、m2,m1>m2,小球2的左边有一固定挡板。