粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 动量守恒定律同步达标检测题
展开1.A [原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人和车为系统,所受合外力为零,系统动量守恒,即A正确;其他三项,系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,即B、C、D错误.]
2.B [根据牛顿第三定律可知在乙推甲的过程中,甲对乙的作用力大小等于乙对甲的作用力大小,作用时间相等,根据I=Ft可知甲对乙的冲量一定与乙对甲的冲量等大反向,故A错误;在乙推甲的过程中,乙要消耗体内的化学能,化学能转化为机械能,可知相互作用的过程中甲与乙组成的系统机械能变大,故C错误;在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,相互作用的过程中甲与乙组成的系统满足动量守恒定律,甲、乙的动量变化量一定大小相等方向相反,故B正确,D错误.]
3.B [根据动量守恒定律得mv0=mv+Mv′,得v′=mv0-mvM,故选B.]
4.A [小球和圆槽组成的系统在水平方向不受外力,故系统在水平方向上的动量守恒(Δpx=0).细线被烧断瞬间,系统在水平方向的总动量为零.又知小球到达最高点时,球与槽水平方向上有共同速度,设为v′,由动量守恒定律有0=(M+m)v′,所以v′=0,正确选项为A.]
5.B [木箱与小木块组成的系统水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒,最终两者以相同的速度一起向右运动,取v0的方向为正方向,由动量守恒定律有Mv0=(M+m)v,解得v=Mv0M+m,故选B.]
6.C [相距最近时,两个小球速度相等,根据动量守恒定律可知m(v1-v2)=2mv,
再根据能量守恒可知减少的动能转化为小球的电势能,即ΔEp=12mv12+12mv22-12·2mv2=14m(v1+v2)2,所以C正确.]
7.AC [当A、B两物体组成一个系统时,弹簧的弹力为内力,而A、B与C之间的摩擦力为外力。当A、B与C之间的摩擦力等大、反向时,A、B组成的系统所受合外力为零,则A、B组成的系统动量守恒。当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,A、B组成的系统所受合外力不为零,则A、B组成的系统动量不守恒。而对于A、B、C组成的系统,由于弹簧的弹力及A、B与C之间的摩擦力均为内力,故不论A、B与C之间的摩擦力的大小是否相等,A、B、C组成的系统所受合外力均为零,故A、B、C组成的系统动量守恒,故A、C正确,B、D错误。]
8.C [在最高点水平方向动量守恒,由动量守恒定律可知3mv0=2mv+mv′,可得另一块的速度为v′=3v0-2v,故C正确.]
9.C [人和车组成的系统所受外力的合力为0,动量守恒,A错误;人和车组成的系统,初状态动能为零,一旦运动,动能不为零,而在运动的过程中车与人的高度都不变,所以车与人组成的系统的重力势能不变,故人和车组成的系统机械能不守恒,B错误;人和车组成的系统在水平方向上动量守恒,总动量为零,可知人和车的速度方向相反,当人的速度为零时,车的速度也为零,C正确,D错误.]
B组 能力提升练
10.B [由h=12gt2可知,爆炸后甲、乙做平抛运动的时间t=1 s,爆炸过程中,爆炸产生的力对沿原方向运动的一块的冲量沿运动方向,故这一块的速度必然增大,即v>2 m/s,因此水平位移大于2 m,故C、D错误;甲、乙两块在爆炸前后,水平方向不受外力,故水平方向动量守恒,即甲、乙两块的动量改变量大小相等,两块质量比为3∶1,所以速度变化量之比为1∶3,由平抛运动水平方向上x=v0t,所以A图中,v乙=-0.5 m/s,v甲=2.5 m/s,Δv乙=2.5 m/s,Δv甲=0.5 m/s,故A错误;B图中,v乙=0.5 m/s,v甲=2.5 m/s,Δv乙=1.5 m/s,Δv甲=0.5 m/s,故B正确.]
11.CD [若人跳离b、c车时速度为v,由动量守恒定律知,人和c车组成的系统0=-M车vc+m人v
对人和b车m人v=-M车vb+m人v
对人和a车m人v=(M车+m人)·va
所以vc=m人vM车,vb=0,va=m人vM车+m人
即vc>va>vb,并且vc与va方向相反.故C、D正确.]
12.解析:(1)取向右为正方向,设木块A的最终速度为v1,由动量守恒定律,对A、B、C有
m0v0=mAv1+(mB+m0)·v
解得v1=2.1 m/s.
(2)设C滑离A时的速度为v2,当C滑离A后,由动量守恒定律,对B、C有
m0v2+mBv1=(mB+m0)·v
解得v2=4 m/s.
答案:(1)2.1 m/s (2)4 m/s
13.解析:(1)由机械能守恒有E=mgh
解得E=60 J.
(2)烟花弹在最高点爆炸,设水平向左为正方向,由动量守恒有0=23mv1-13mv2
由能量守恒有E=12×23mv12+12×13mv22
大、小两块烟花弹均做平抛运动,有h=12gt2
落地后大、小两块烟花弹之间的距离为x=v1t+v2t
联立解得x=84 m.
答案:(1)60 J (2)84 m
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A
B
B
A
B
C
AC
C
C
B
CD
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