教科版 (2019)第一章 动量与动量守恒定律3 动量守恒定律课时练习

这是一份教科版 (2019)第一章 动量与动量守恒定律3 动量守恒定律课时练习，共3页。试卷主要包含了64 m　4等内容，欢迎下载使用。
1.
如图所示，一质量为M的沙车，在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度为v0，质量为m的铁球以速度v竖直向下落入沙车中，稳定后，沙车的速度( )
A． eq \f(Mv0,M＋m) B． eq \f(mv0,M＋m)
C．v0 D． eq \f(Mv0＋mv,m＋M)
2.
(多选)如图所示，光滑水平面上静止着一辆质量为M的小车，小车上有一光滑的、半径为R的 eq \f(1,4)圆弧轨道，现有一质量为m的光滑小球从轨道的上端由静止开始释放，下列说法中正确的是( )
A．小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒
B．小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量不守恒
C．小球下滑过程中，小车和小球组成的系统在水平方向上动量守恒
D．小球下滑过程中，小车和小球组成的系统机械能守恒
3.
如图所示，一辆装有沙子且与沙子质量之和为m1的小车以速度v1在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为v2的小球沿与水平方向夹角为θ的方向落到车上并陷入车里的沙中，此时小车的速度为( )
A． eq \f(mv2＋m1v1,m1＋m) B． eq \f(mv2cs θ＋m1v1,m1＋m)
C． eq \f(mv2＋m1v1,m1) D． eq \f(mv2cs θ＋m1v1,m)
4.在固定的光滑水平杆(杆足够长)上套有一个质量m＝0.5 kg的光滑金属圆环．一根长L＝1 m的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量M＝2 kg的木块，如图所示，现有一质量m0＝20 g的子弹以v0＝1 000 m/s的水平速度射穿木块，子弹穿出木块后的速度u＝200 m/s，不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g取10 m/s2，求：
(1)当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度；
(2)当木块第一次返回到最低点时，木块的速度大小．
专项3 单一方向动量守恒
1．答案：A
解析：沙车与铁球组成的系统水平方向动量守恒，则有Mv0＝(M＋m)v解得v＝ eq \f(Mv0,M＋m)，故A正确，B、C、D错误．
2．答案：BCD
解析：小车和小球在水平方向上的合力为零，此方向上动量守恒，总的合力不为零，所以总的动量不守恒；除重力和系统内弹力以外的力不做功，小车和小球组成的系统机械能守恒，选项B、C、D正确，A错误．
3．答案：B
解析：小车(包含沙子)与小球组成的系统在水平方向所受外力的矢量和为0，水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得m1v1＋mv2cs θ＝(m＋m1)v，解得v＝ eq \f(mv2cs θ＋m1v1,m1＋m)，故选B.
4．答案：(1)0.64 m (2)4.8 m/s
解析：(1)设子弹从木块中穿出时木块的速度为v1，子弹与木块相互作用的过程中，两者组成的系统动量守恒，有m0v0＝m0u＋Mv1，
解得v1＝8 m/s.在木块与圆环一起向右运动至木块到达最大高度的过程中，系统在水平方向动量守恒，机械能守恒，有
Mv1＝(M＋m)v2，
eq \f(1,2)Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝ eq \f(1,2)(M＋m)v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＋Mgh，
解得h＝0.64 m.
(2)设木块从最高点返回最低点时，圆环速度为v3，木块速度为v4，则由水平方向动量守恒、机械能守恒得
(M＋m)v2＝mv3＋Mv4，
eq \f(1,2)(M＋m)v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＋Mgh＝ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3)) ＋ eq \f(1,2)Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(4)) ，
解得v3＝12.8 m/s，v4＝4.8 m/s或v3＝0，v4＝8 m/s.木块第一次返回至最低点的过程中，轻绳拉力对圆环一直做正功，即圆环做加速运动，故v3＝12.8 m/s，v4＝4.8 m/s.