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1、1.5 自然界中的守恒定律 每課一練(粵教版選修3-5)圖61如圖6所示,在光滑的水平面上,木塊A以速度v與靜止木塊B正碰,已知兩木塊質(zhì)量相等,當(dāng)木塊A開始接觸固定在B左側(cè)的彈簧C后()A彈簧C壓縮量最大時,木塊A減少的動能最多B彈簧C壓縮量最大時,木塊A減少的動量最多C彈簧C壓縮量最大時,整個系統(tǒng)減少的動能最多D彈簧C壓縮量最大時,木塊A的速度為零2一個質(zhì)量為m的小球甲以速度v0在光滑水平面上運(yùn)動,與一個等質(zhì)量的靜止小球乙正碰后,甲球的速度變?yōu)関,那么乙球獲得的動能等于()A.mvmv2 B.m(v0v)2C.m(v0)2 D.m(v)2圖73如圖7所示,一輛小車裝有光滑弧形軌道,總質(zhì)量為m
2、,停放在光滑水平面上有一質(zhì)量也為m、速度為v的鐵球,沿軌道水平部分射入,并沿弧形軌道上升h后,又下降而離開小車,離車后球的運(yùn)動情況是()A做平拋運(yùn)動,速度方向與車運(yùn)動方向相同B做平拋運(yùn)動,水平速度方向跟車相反C做自由落體運(yùn)動D小球跟車有相同的速度圖84如圖8所示,用兩根長度都為L的細(xì)繩,把質(zhì)量相等、大小相同的a、b兩球懸掛于同一高度,靜止時兩球恰好接觸,現(xiàn)把a(bǔ)球拉到細(xì)繩處于水平位置,然后由靜止釋放,當(dāng)a球擺到最低點(diǎn)與b球相碰后,b球上擺的最大高度不可能為()AL B.L C.L D.L圖95(雙選)如圖9所示,在一個足夠大的光滑平面內(nèi)有A、B兩個質(zhì)量相同的木塊靜止,中間用輕質(zhì)彈簧相連,彈簧處于
3、自然長度今使B獲得水平初速度v0,此后A、B的情況是()A在任意時刻A、B加速度大小相同B彈簧伸長到最長時,A、B速度相同C彈簧恢復(fù)到原長時,A、B動量與開始時相同D彈簧壓縮到最短時,系統(tǒng)總動能最大6(雙選)汽車?yán)宪囋谄街钡墓飞蟿蛩傩旭?,突然拖車與汽車脫鉤,而汽車的牽引力不變,各自受的阻力不變,則在拖車停止運(yùn)動前()A汽車和拖車的總動量不變B汽車和拖車的總動能不變C汽車和拖車的總動量增加D汽車和拖車的總動能增加7(雙選)質(zhì)量為m的子彈,以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊,并留在其中,下列說法正確的是()A子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動能相等B阻力對子彈做的功與子彈減少的動
4、能相等C子彈克服阻力做的功與子彈對木塊做的功相等D子彈克服阻力做的功大于子彈對木塊做的功題號1234567答案圖108如圖10所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1和m2,由輕質(zhì)彈簧相連,置于光滑水平面上,把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后用一輕繩綁緊,兩滑塊一起以恒定的速率v0向右滑動若突然斷開輕繩,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時,滑塊A的動能變?yōu)樵瓉淼?,求彈簧第一次恢?fù)到原長時B的速度9真空室內(nèi),有質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩原子核,某時刻使它們分別同時獲得3v和2v的瞬時速率,并開始相向運(yùn)動由于它們間的斥力作用,二者始終沒有接觸求:(1)當(dāng)甲原子核的動能最小時,乙原子核的動能;(2)當(dāng)兩原子核
5、相距最近時,甲核的速度;(3)從兩原子核相向運(yùn)動到二者相距最近的這段時間內(nèi),甲核動量變化量的大小圖1110光滑水平面上放著一質(zhì)量為M的槽,槽與水平面相切且光滑,如圖11所示,一質(zhì)量為m的小球以速度v0向槽運(yùn)動,若開始時槽固定不動,求小球上升的最大高度(槽足夠高)若槽不固定,則小球又上升多高?參考答案1C彈簧C壓縮量最大時,整個系統(tǒng)彈性勢能最大,減少的動能最多,A、B速度相等,之后,B的速度增加,A的速度減小選項C正確2B根據(jù)動量守恒定律有mv0mvmv,碰撞后乙球獲得的速度為vv0v,動能大小為mv2m(v0v)2,選項B正確3C小球和車系統(tǒng)在水平方向上受合外力為零,動量守恒,由于整個過程機(jī)械
6、能沒有損失,設(shè)球離開車后的運(yùn)動速度為v1,車的速度為v2,根據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有mvmv1mv2,mv2mvmv,解得v10,v2v,即球和車交換速度,球做自由落體運(yùn)動,選項C正確4D碰撞后系統(tǒng)動能不能超過碰前總動能,動能損失有一個范圍即兩球發(fā)生完全彈性碰撞,系統(tǒng)沒有動能損失時,b球上擺的高度最大,此時兩球交換速度,b球上升到原a球所在的高度,選項A正確;當(dāng)兩球發(fā)生完全非彈性碰撞(碰后兩球粘在一起),系統(tǒng)動能損失最大時,b球上擺的高度最小,對a球用機(jī)械能守恒定律得mgLmv,由動量守恒定律有:mv02mv.a、b球以共同速度一起上擺,(2m)v22mgh,解以上兩式得hL.選項A、
7、B、C可能,只有選項D不可能5AB在任意時刻A、B受到的彈力大小相等、方向相反,故加速度大小相同,選項A正確彈簧伸長到最長時或壓縮到最短時,A、B速度相同,系統(tǒng)彈性勢能最大,總動能最小,選項B正確,D錯誤彈簧第一次恢復(fù)到原長時,A、B動量與開始時不相同,因?yàn)锳、B交換速度,選項C錯誤6AD在拖車停止運(yùn)動前系統(tǒng)所受的合外力為零,動量守恒,選項A正確,C錯誤設(shè)拖車與汽車所受的阻力大小分別為f1和f2,則經(jīng)過相同的時間,它們的位移分別為s1和s2,系統(tǒng)總動能的增量為各力做功之和,Ek(Ff2)s2f1s1f1(s2s1)0,即系統(tǒng)的總動能增加,選項D正確,B錯誤7BD子彈克服阻力做的功等于子彈動能的
8、減少,選項A錯誤,B正確子彈對木塊做的功等于木塊動能的增加,子彈克服阻力做的功等于子彈對木塊做的功與系統(tǒng)內(nèi)能的增量之和,選項C錯誤,D正確8.v0解析設(shè)彈簧恢復(fù)原長時m1、m2的速度分別為v1、v2,則由題意知m1vm1v所以v1由動量守恒定律知(m1m2)v0m1v1m2v2所以v2v09(1)mv2(2),與原方向相反(3)mv解析(1)規(guī)定乙原子核運(yùn)動的方向?yàn)檎?,總動量為正,兩原子核相互作用的過程中,當(dāng)甲的速度為零時,其動能最小設(shè)此時乙的速度為v乙,則根據(jù)動量守恒定律有2m2vm3v2mv乙乙的動能為Ek2mv乙2解得Ekmv2.(2)當(dāng)兩原子核的速度相同時,相距最近,由動量守恒定律有2m2vm3v(m2m)v甲.解得v甲,方向與甲核原來的運(yùn)動方向相反(3)pp甲p甲mv甲(m3v)mv.10見解析解析槽固定時,設(shè)球上升的最大高度為h1,由機(jī)械能守恒得mgh1mv,解得h1;槽不固定時,設(shè)球上升的最大高度為h2,此時兩者有共同速度v,由動量守恒定律得:mv0(mM)v.由機(jī)械能守恒得:mv(mM)v2mgh2,解得槽不固定時小球上升的高度h2.- 5 -用心 愛心 專心