2020-2021学年物理人教选修3-5课后练习：动量守恒(一)一.docx

学科：物理
专题：动量守恒（一）

题一
一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(　　)
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量不守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能不守恒
D．无法判定动量、机械能是否守恒

题二
一颗手榴弹以v0＝10 m/s的水平速度在空中飞行。设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2kg，沿原方向以250 m/s的速度飞去，那么，质量为0.4 kg的大块在爆炸后速度大小和方向是(　　)
A．125 m/s，与v0反向 　 B．110 m/s，与v0反向
C．240 m/s，与v0反向 D．以上答案均不正确

题三
某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。则此过程该同学动量的变化大小为________kg·m/s，此时小船的速度大小为________m/s。

题四
质量为=1.0kg和 (未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其 (位移一时间)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：
(1) 等于多少千克?
(2)质量为的物体在碰撞过程中动量变化量是多少?
(3)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?

题五
在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩到最紧时的弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于(　　)
A．　　　　B． C． D．

题六
荷兰科学家惠更斯在争辩物体碰撞问题时做出了突出的贡献。惠更斯所做的碰撞试验可简化为：球1、球2、球3质量分别为m1、m2、m3，半径相同，并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上，彼此相互接触。现把质量为m1的小球拉开，上升到H高处释放，如图所示，已知各球间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律，且碰撞时间极短，H远小于L，不计空气阻力。若三个球的质量不同，要使球1与球2，球2与球3相碰后，三个球具有同样的动量，则m1∶m2∶m3＝________。

课后练习详解
题一
答案：C
详解：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上受合外力之和为零，所以动量守恒。机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿入木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒。故C选项正确。A、B、D错误。

题二
答案：B
详解：由动量守恒定律有Mv0＝m1v1＋m2v2，即0.6×10＝0.2×250＋0.4v2，解得v2＝－110 m/s，则B正确。

题三
答案：105，0.25
详解：将该同学与船组成一个系统，设最终二者的速度为v，方向与人速度方向相同，由动量守恒得，m人v人－m船v船＝(m人＋m船)v，解得：v＝0.25 m/s
该同学动量的变化为Δp人＝m人(v人－v)＝105 kg·m/s。

题四
答案：(1)3.0kg；(2)-6 kg·m/s； (3) 弹性碰撞
详解：(1)由图象可知，碰前速度v1=4 m/s，碰后的速度=-2 m/s
m2碰前速度，碰后的速度m/s
由动量守恒定律得：
代入数据解得：kg
(2)质量为的物体在碰撞过程中动量的变化量是：
kg·m/s
(3)两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为

所以碰撞过程是弹性碰撞。

题五
答案：C
详解：压缩最紧时，两球速度相等。设A球碰前速度为v0，两者共速时速度为v′，由动量守恒有：mv0＝2mv′，解得v′＝v0。由机械能守恒有Ep＝mv－×2mv′2，解得v0＝，故C对。A、B、D错误。

题六
答案：6∶3∶1
详解：由题意知，三球碰后的动量均相同，设为p，则，球2在与球3碰前具有动量为2p，依据机械能守恒定律，对于球2与球3碰撞的状况应有：
由此得：m2∶m3＝3∶1
球1在与球2碰前具有的动量为3p，依据机械能守恒定律有：

由此得：m1∶m2＝2∶1
综合得：m1∶m2∶m3＝6∶3∶1。