高二物理第八章動(dòng)量守恒定律應(yīng)用同步練習(xí)（帶答案）
由空間平移不變性推出動(dòng)量守恒定律，能量守恒定律由時(shí)間平移不變性推出。以下是第八章動(dòng)量守恒定律應(yīng)用同步練習(xí)及答案，希望對(duì)大家提高成績有幫助。
1. 放在光滑水平面上的A、B兩小物體
中間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，用兩手分別控制兩小
物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示.下面說法正確的是( )
A. 兩手同時(shí)放開后，兩物體的總動(dòng)量為零
B. 先放開右手，后放開左手，兩物體的總動(dòng)量向右
C. 先放開左手，后放開右手，兩物體的總動(dòng)量向右
D. 兩手同時(shí)放開，兩物體的總動(dòng)量守恒;當(dāng)兩手不同時(shí)放開，在放開一只手到放開另一只手的過程中兩物體總動(dòng)量不守恒
2. (2009•福建)一炮艇總質(zhì)量為M，以速度v0勻速行駛，從艇上以相對(duì)海岸的水平速度v沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，發(fā)射炮彈后艇的速度為v′，若不計(jì)水的阻力，則下列各關(guān)系式中正確的是( )
A. Mv0=(M-m)v′+mv
B. Mv0=(M-m)v′+m(v+v0)
C. Mv0=(M-m)v′+m(v+v′)
D. Mv0=Mv′+mv
3. 小船相對(duì)于靜止的湖水以速度v向東航行.某人將船上兩個(gè)質(zhì)量相同的沙袋，以相對(duì)于湖水相同的速率v先后從船上水平向東、向西拋出船外，那么當(dāng)兩個(gè)沙袋都被拋出后，小船的速度將( )
A. 仍為v B. 大于v
C. 小于v D. 可能反向
4. (2009•全國Ⅰ)質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 一質(zhì)量為0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1.0 kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2 m/s的速度被反彈，碰后兩球的總動(dòng)量是 kg•m/s,原來靜止的小球獲得的速度大小是 m/s.
6. (2009•山東)如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mA=mC=2m,mB=m,A、B用繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接).開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止.某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同.求B與C碰撞前B的速度.
7. (2010•綿陽模擬)如圖所示，木板
A質(zhì)量mA=1 kg，足夠長的木板B質(zhì)量
mB=4 kg，質(zhì)量為mC=2 kg的木塊C置
于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦.現(xiàn)使A以v0=12 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以4 m/s速度彈回.求：
(1)B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小.
(2)C運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小.
8. 火箭的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=0.2 kg氣體，噴出氣體相對(duì)地面的速度為v=1 000 m/s.設(shè)火箭的初質(zhì)量M=300 kg,發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下，火箭在1 s末的速度是多大?
9.(2010•江蘇聯(lián)考)光滑水平面上A、B兩小車質(zhì)量都是M，A車頭站立一質(zhì)量為m的人，兩車在同一直線上相向運(yùn)動(dòng).為避免兩車相撞，人從A車躍到B車上，最終A車停止運(yùn)動(dòng)，B車獲得反向速度v0，試求：
(1)兩小車和人組成的系統(tǒng)的初動(dòng)量大小.
(2)為避免兩車相撞，且要求人跳躍速度盡量小，則人跳上B車后，A車的速度多大?
10. 甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲，甲和他的冰車總質(zhì)量共為M=30 kg，乙和他的冰車總質(zhì)量也是30 kg，游戲時(shí)甲推著一個(gè)質(zhì)量m=15 kg的箱子，和他一起以大小為v0=2 m/s的速度滑行，乙以同樣大小的速度迎面滑來，為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子推出時(shí)乙迅速把它抓住，若不計(jì)冰面的摩擦，問甲至少要以多大的速度(相對(duì)地面)將箱子推出，才能避免與乙相撞?
答案部分
選修3-5第一章
動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用
1. 解析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律的適用條件，兩手同時(shí)放開后，兩物體水平方向不受外力作用，因此總動(dòng)量守恒;A正確;當(dāng)兩手不是同時(shí)放開時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，若先放開右手，則左手對(duì)系統(tǒng)有向右的沖量，從而兩物體的總動(dòng)量向右，若先放開左手，則向左.正確選項(xiàng)為ABD.
答案：ABD
2.解析：動(dòng)量守恒定律必須相對(duì)于同一參考系.本題中的各個(gè)速度都是相對(duì)于地面的，不需要轉(zhuǎn)換.發(fā)射炮彈前系統(tǒng)的總動(dòng)量為Mv0;發(fā)射炮彈后炮彈的動(dòng)量為mv,船的動(dòng)量為
(M-m)v′，所以動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為Mv0=(M-m)v′+mv，選項(xiàng)A正確.
答案：A
3.解析：拋出的兩沙袋的總動(dòng)量為零，剩余部分動(dòng)量與原來動(dòng)量相等，但質(zhì)量小了，因此速度增大了.選項(xiàng)B正確.
答案：B
4.解析：根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒，設(shè)碰撞后兩者的動(dòng)量都為p,則總動(dòng)量為2p,根據(jù)p2=2mEk以及能量的關(guān)系得4p2/(2M)≥p2/(2m)+p2/(2M),可得M/m≤3,所以AB正確.
答案：AB
5.解析：兩小球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，總動(dòng)量為p=m1v1=1 kg•m/s，
由動(dòng)量守恒得m1v1= -m1v′1+m2v′2，
代入數(shù)據(jù)得v′2=1.1 m/s.
答案：1 1.1
6. 解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為vB,由動(dòng)量守恒定律有(mA+mB)v0=mAv+mBvB,mBvB=(mB+mC)v,聯(lián)立兩式得B和C碰撞前B的速度為vB=9/5v0.
7. 解析：(1)A與B碰后，B速度最大.由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒(取向右為正方向)有：
mAv0+0=-mAvA+mBvB,∴vB=4 m/s.
(2)B與C共速后，C速度最大，由BC系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有mBvB+0=(mB+mC)vC，
∴vC=83 m/s.
8. 解析：選火箭和1 s內(nèi)噴出的氣體為研究系統(tǒng)，取火箭的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?
在這1 s內(nèi)由動(dòng)量守恒定律得(M-20m)v′-20 mv=0，解得1 s末火箭的速度為
v′=20mv/M-20m=20×0.2×1 000/(300-20×0.2 )m/s
=13.5 m/s.
9. 解析：(1)由動(dòng)量守恒定律可知，系統(tǒng)的初動(dòng)量大小為p=(M+m)v0.
(2)為避免兩車發(fā)生碰撞，最終兩車和人具有相同速度(設(shè)為v)，則(M+m)v0=(2M+m)v，
解得v=(M+m)v0/(2M+m).
10. 解析：設(shè)甲至少以速度v將箱子推出，甲推出箱子后速度為v甲，乙抓住箱子后速度為v乙，則由動(dòng)量守恒定律，則：
甲推箱子過程：(M+m)v0=Mv甲+mv，
乙抓箱子過程：mv-Mv0=(M+m)v乙.
甲、乙恰不相撞的條件為v甲=v乙.
代入數(shù)據(jù)可解得v=5.2 m/s.
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(責(zé)任編輯：彭海芝)
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