2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動量守恒 1.3 動量守恒定律的案例分析課后訓(xùn)練 滬科版選修3-51（創(chuàng)新題）如圖所示，一光滑水平地面上靜止著木板ab，一人站在木板的a端，當(dāng)他由靜止開始從木板的a端走到b端時，下列四個圖可能正確的是（M、N表示木板靜止時a、b對應(yīng)的點(diǎn)）（）。2質(zhì)量相同的三個小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率運(yùn)動，它們分別與原來靜止的三個球A、B、C相碰（a與A、b與B、c與C）后，c球繼續(xù)沿原方向運(yùn)動，b球靜止不動，a球被彈回向反方向運(yùn)動。如果它們在碰撞過程中動量守恒，則碰撞后A、B、C三球中動量最大的是（）。AA球 BB球CC球 D由于A、B、C三球質(zhì)量未知，故無法判定哪個球動量最大3一列火車共有n節(jié)車廂，各節(jié)車廂質(zhì)量相等，相鄰車廂間留有空隙，首端第一節(jié)車廂以速度v向第二節(jié)撞去，并連接在一起，然后再向第三節(jié)撞去，并又連接在一起，這樣依次撞下去，使n節(jié)車廂全部運(yùn)動起來，那么最后火車的速度是（鐵軌對車廂的摩擦不計）（）。Av Bnv C Dn2v4A、B兩物體發(fā)生正碰，碰撞前后物體A、B都在同一直線上運(yùn)動，其位移時間圖像（st圖）如圖中A、D、C和B、D、C所示。由圖可知，物體A、B的質(zhì)量之比為（）。A1:1 B1:2 C1:3 D3:15一質(zhì)量為m的炮彈沿水平方向飛行，其動能為Ek，突然在空中炸成質(zhì)量相同的兩塊，其中一塊向后，動能為，另一塊向前，則向前的一塊動能是（）。A BC D6裝有炮彈的炮車總質(zhì)量為M，一枚炮彈的質(zhì)量為m，炮彈射出時對地的速度為v0，速度方向和水平方向間的夾角為，若不計炮車和水平地面間的摩擦，則在發(fā)射一枚炮彈時炮車后退的速度為（）。A BC D7（創(chuàng)新題）如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為R的小球，放在半徑為2R、質(zhì)量為2m的大空心球內(nèi)。大球開始靜止在光滑的水平面上，當(dāng)小球從圖示位置無初速度地沿大球內(nèi)壁滾到最低點(diǎn)時，大球移動的距離是多少？8火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出m200 g的氣體，噴出氣體相對于地面的速度為v01 000 m/s，設(shè)火箭的初始質(zhì)量M300 kg，初速度為零；發(fā)動機(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1 s末的速度是多大？參考答案1答案：D解析：板和人在運(yùn)動過程動量守恒，當(dāng)人向前走動時，板要向后滑動，故B、C錯誤。人走到木板b端時，他相對于地面應(yīng)該有向右的位移，木板相對于地面有向左的位移，故A錯誤，D正確。2答案：A解析：設(shè)a、b、c三球碰前動量為mv，A、B、C三球初動量均為零。則碰后動量分別是：a球?yàn)閙va，b球?yàn)?，c球?yàn)閙vc，A球?yàn)閜A，B球?yàn)閜B，C球?yàn)閜C。對a、A球組成的系統(tǒng)：mvpAmva。pAmvmva對b、B球組成的系統(tǒng)：mvpB0，pBmv 對c、C球組成的系統(tǒng)：mvpCmvc，pCmvmvC比較三式可得A正確。3答案：C解析：n節(jié)車廂的碰撞滿足動量守恒，即mvnmv，得最后火車的速度。4答案：C解析：由圖像知：碰前vA4 m/s，vB0。碰后vAvB1 m/s，由動量守恒可知mAvA0mAvAmBvB，解得mB3mA，故選項(xiàng)C正確。5答案：B解析：設(shè)炮彈的初速度為v0，則，由動量守恒得，。解得。所以B正確。6答案：C解析：把發(fā)射的炮彈和炮車看做一個系統(tǒng)，此系統(tǒng)在發(fā)射炮彈時，水平方向不受外力作用，故水平方向動量守恒，設(shè)炮車后退的速度為v，以炮車后退的方向?yàn)檎较?，則：（Mm）vmv0cos 0，C正確。7答案：解析：把大球和小球看做一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)在兩球運(yùn)動過程中水平方向所受外力的合力為零，故系統(tǒng)在運(yùn)動過程中水平方向動量守恒。由動量守恒定律得：mv1Mv2，可轉(zhuǎn)化為ms1Ms2s1s2R解組成的方程組得。8答案：13.5 m/s解析：選火箭和1 s內(nèi)噴出的氣體為研究對象，設(shè)火箭1 s末的速度為v,1 s內(nèi)共噴出的氣體的質(zhì)量為20m，選火箭前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律有（M20m）v20mv00，解得：故火箭1 s末的速度約為13.5 m/s。