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1、高二物理选修35动量守恒定律训练题高中物理选修3-5动量守恒定律训练题 高二物理选修3-5动量守恒定律训练题 一、选择题： 1.A、B两球在光滑水平面上做相向运动，已知mAmB.当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定 A碰前A的动量等于B的动量 B碰前A的动量大于B的动量 C若碰后A的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量 D若碰后B的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量 2.放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹着一个压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车使小车处于静止状态.下列说法中正确的是 A两手同时放开后，两车的总动量为零 B先放开右手，后放开左手，两车的总动量为零 C先放开左手，后放开右手，两
2、车的总动量为零 D两手放开有先后，两车总动量不守恒 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，其中一人向另一个人抛出一个篮球，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.若甲最先抛球，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，才有v甲v乙 D.无论怎样抛球和接球，都是v甲v乙 解析：因系统动量守恒，故最终甲、乙动量大小必相等.因此，最终谁接球谁的速度小. 4.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两
3、球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s.则( A ) A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25 B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110 C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25 D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110 解析：碰撞后，A球的动量增量为4 kgm/s，则B球的动量增量为4 kgm/s，所以，A球的动量为2 kgm/s，B球的动量为10 kgm/s，即mAvA=2 kgm/s，mBvB=10 kgm/s，且mB=2mA，vAvB=25，所以，A选项正确. 5.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、向同一方向运动, A球
4、的动量为7 kgm/s, B球的动量为 5 kgm/s, 当A球追上B球发生碰撞后, A、B两球的动量可能为(A) A. pA=6 kgm/s pB=6 kgm/s B. pA=3 kgm/s pB=9 kgm/s C. pA=2 kgm/s pB=14 kgm/s D. pA=4 kgm/s pB=16 kgm/s 解析: 碰撞过程动量守恒, 且EkEk. 质量相等, 则 初末 1 高中物理选修3-5动量守恒定律训练题 ppp+p2Ek=1+2=1故只能选A. 总2m2m2m二、填空题： 6.甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的
5、水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比v甲v乙=_. 解析：小孩跳离甲船的过程，由动量守恒定律得： mvm甲v甲0 小孩跳上乙船的过程中，由动量守恒定律得：mv=v乙 由两式代入数据得：v甲v乙54. 答案：54 7.质量m1=1 kg的物体，以某一初速度在水平面上滑行，与另一物体相碰，碰撞前后它们的位移随时间变化的情况如图所示.若取g=10 m/s2，则m2=_kg. 解析：碰前m1匀速，v1=4 m/s，m2静止；碰后两者黏合在一起共同匀速运动，v=1 m/s，由m1v1=v得m2=3 kg. 8用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量
6、为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A 球释放前伸直，且线与竖直线夹角为a，A球释放后摆到最低 点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角b处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持a角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。 图中S应是B球初始位置到 的水平距离。 为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有 。 用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：PA= 。2222PA/= 。PB= 。PB/= 。 答案：落点 mA；mB；a；b；H；L；S。mA2L(1-cosa) ； mB2L(1
7、-cosb) ； 0；mBS 2 g/2H 高中物理选修3-5动量守恒定律训练题 三、论述题： 9如图所示，两只质量均为120kg的小船静止在水面上，相距10m，并用钢绳连接。一个质量为60kg的人在船头以恒力F拉绳，不计水的阻力，求： 当两船相遇时，两船各行进了多少米？ 当两船相遇不相碰的瞬间，为了避免碰撞，人从甲船跳向乙船需要对地的最小水平速度为6m/s，计算原来人拉绳的恒力F。 解：由动量守恒定律，得(m甲+m人)v甲=m乙v乙 有(m甲+m人)s甲=m乙s乙 s甲+s乙=10m 得，s甲=4m s乙=6m 为了避免碰撞，人跳到乙船后系统至少要静止。设人在起跳前瞬间甲船和人的速度为v1，
8、乙船速度为v2，对甲船和人组成的系统由动量守恒得，(m甲+m人)v1=m人6m/s 得v1=2m/s 由动能定理得，Fs甲=(m甲+m人)v12/2 解得F=90N 10一人坐在静止于冰面的小车上，人与车的总质量M=70 kg，当它接到一个质量m=20 kg、以速度v0=5 m/s迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己v=5 m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出，不计冰面阻力.则小车获得的速度多多大？ 解：设推出木箱后小车的速度为v，此时木箱相对地面的速度为，由动量守恒定律得 mv0=Mvm v=m(v0+v)20(5+5)= m/s=2.2 m/s. M+m70+20答案：2.2 11.如图所
9、示，质量分别为mA=0.5 kg、mB=0.4 kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为mC=0.1 kg的木块C以初速vC0=10 m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5 m/s.求： A板最后的速度vA； C木块刚离开A板时的速度vC. 解：C在A上滑动的过程中，A、B、C组成系统的动量守恒，则 mCvC0=mCvC+vA C在B上滑动时，B、C组成系统的动量守恒，则 mCvC+mBvA=vCB 解得vA=0.5 m/s，vC=5.5 m/s. 12A、B两球沿同一条直线运动，如图记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰前的st图象，c
10、为碰后它们的st图象。若A球质量为1 kg，则B球质量是多少？ 解:由图象可知： 碰前va=vb=4-10 m/s=3 m/s 24-0 m/s=2 m/s 22-4 m/s=1 m/s 4-2碰后vc=3 高中物理选修3-5动量守恒定律训练题 由碰撞过程中动量守恒有： mAva+mBvb=vc 得mB=0.67 kg. 13如图所示, 质量为M的平板车的长度为L, 左端放一质量为m的小物块, 今使小物块与小车一起以共同速度v0沿光滑水平面向右运动, 小车将与竖直墙发生弹性碰撞, 而小物块最终又恰与小车相对静止于小车的最右端, 求小物块与小车上表面间的动摩擦因数. 解: (1)当mM时, 小车
11、与竖直墙做弹性碰撞后小车和物体与小物体分别以速率v0向左向右运动, 最后共同速度为v Mv0mv0=(Mm)v 11mmgL=(Mm)v02 (Mm)v2 222Mv0解得: m= (M+m)gL(2)当mM时, 小车与竖直墙第一次弹性碰撞后分别以v0向左、向右运动. p物p车. 相对静止时速度为v,方向向右, 发生第二次弹性碰撞, 多次往复运动, 最终小车与物块将静止, 则 21m mgL=(mM)v02 2(M+m)v0m= 2mgL14甲乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他乘的冰车质量共为M30 kg，乙和他乘的冰车质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量为m=15 kg的箱子，和他一起以大小为v0=2.0 m/s的速度滑行.乙以同样大小的速度迎面滑来，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.若不计冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度将箱子推出，才能避免与乙相撞？ 解：设甲推出箱子后速度为v甲，乙抓住箱子后速度为v乙， 则由动量守恒定律，得： 甲推箱子的过程： v0Mv甲mv 乙抓箱子的过程： mvMv0v乙 甲、乙恰不相碰的条件：v甲v乙 代入数据可解得：v5.2 m/s. 2 4
