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课时作业(三十八)
(分钟:45分钟 总分值:100分)
一、选择题(每题7分,共56分)
( )
,假设动能发生变化,那么动量必定变化
,假设动量发生变化,那么动能必定变化
,其动能不可能总是不变
,其动量不可能总是不变
[答案] AD
,两个物体1和2置于光滑的水平面上,它们的质量分别为m1和m2,且
m1<、但方向相反的恒力F同时作用在1和2上,经相同的距离后
(两物体还没有接触),撤去两个力,此后两物体碰撞并粘在一起,碰撞后,两物体将
( )
,但方向不能确定
1
[解析] 由动能定理知Fs=mv2,知两物体的动能相等,由p=2mEk知质量大的动量
2
大,所以物体2的动量大,由动量守恒知合动量向左,所以两物体将向左运动,选项A正
确.
[答案] A
,小车A静止于光滑水平面上,A上有一圆弧PQ,圆弧位于同一竖直平面
,这一过程中( )
,那么系统的动量守恒,机械能守恒
,那么系统的动量不守恒,机械能守恒
,那么系统水平方向的动量守恒,但机械能不守恒
,那么系统水平方向的动量不守恒,机械能不守恒
[解析] 假设圆弧光滑,因只有重力做功和系统内的弹力做功,故系统的机械能守
,系统竖直方向的动量均不守恒,但水平方向的动量均守恒,应
选项B、C正确.
[答案] BC
,球1的动量为7
kg·m/s,球2的动量为5kg·m/s,当球1追上球2时发生碰撞,那么碰撞后两球动量变
化的可能值是( )
=-1kg·m/s,Δp2=1kg·m/s
=-1kg·m/s,Δp2=4kg·m/s
=-9kg·m/s,Δp2=9kg·m/s
=-12kg·m/s,Δp2=10kg·m/s
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(高中物理)课时作业(三十八)
[解析] 两球在碰撞前后动量守恒,故Δp1=-Δp2,排除B、,碰
p1′2p2′2-22142200p21p274
撞后的总动能为+=+=,碰撞前的总动能为+=,总动
2m2m2m2m2m2m2m2m
能增加了,.
[答案] A
,P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰,碰后P物体静止,Q物体以P物
体碰前速度v离开,P与Q质量相等,弹簧质量不计,那么当弹簧被压缩至最短时,以下
结论中正确的选项是( )
[解析] P物体接触弹簧后,在弹簧弹力作用下,P做减速运动,Q做加速运动,P、Q
之间距离减小,当P、Q两物体速度相等时,弹簧被压缩到最短,所以选项B正确,A、C
,设速度相等时速度为v′,那么mv=(m+m)v′,所以弹
v
簧被压缩至最短时,P、Q速度v′=,应选项D错误.
2
[答案] B
6.(·一中月考)在光滑有水平面上,有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t
时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度图象如下列图,
以下关系正确的选项是( )
><mb
=
[解析] 由动量守恒定律得mava=mav′a+mbv′b,由于v′a<0,那么b球获得的动量
p2
=m,那么两球交换速度,与图象不符;由E=,m>m,
abk2mab
那么b球的动能将会大于a球最初的动能,违背能量守恒定律,那么必然满足ma<mb,应选
项B正确.
[答案] B
,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞
上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距
,长途客车碰前以20m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的
行驶速率( )
,小于20m/s
,小于30m/s
,小于40m/s
[解析] 由动量守恒定律知碰撞前总动量向南,所以客车的动量大于卡车的动量,可
得卡车碰前的行驶速率小于10m/s.
[答案] A
,,此后用弹丸以水平速度
,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为
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(高中物理)课时作业(三十八)
30°.当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆
1
动且最大摆角仍为30°.假设弹丸质量是沙袋质量的,那么以下结论中正确的选项是
40
( )
=∶v2=41∶42
∶v2=42∶∶v2=41∶83
[解析] 由于两次的最大摆角相同,,
第一粒弹丸击中沙袋后mv1=(m+M)v
第二粒弹丸击中沙袋后
mv2-(M+m)v=(M+2m)v
联立可解得v1∶v2=41∶83,D项正确.
[答案] D
二、非选择题(共44分)
9.(8分)如以下列图所示,在橄榄球比赛中,一个质量为95kg的橄榄球前锋以5m/s
的速度跑动,,迎面撞上了对方两
名质量均为75kg的队员,一个速度为2m/s,另一个为4m/s,然后他们就扭在了一起.
(1)他们碰撞后的共同速率是__________(结果保存一位有效数字).
(2)在虚线框中标出碰撞后他们动量的方向,并说明这名前锋能否得分:
__________.(能通过底线就能得分)
[解析] (1)设前锋运发动的质量为M1,两防守队员质量均为M2,速度分别为v1、
v2、v3,碰撞后的速度为v,设v1方向为正方向,由动量守恒定律得
M1v1-M2v2-M2v3=(M1+2M2)v
代入数据解得v=
(2)因v>0,故碰后总动量p′的方向与pA方向相同,碰撞后的状态如下列图,即他们
都过了底线,该前锋能够得分.
[答案] (1) (2)能得分
10.(12分)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮
m
弹在最高点爆炸成两块,其中一块沿原轨道返回,:
2
(1)另一块爆炸后瞬时速度大小;
(2)爆炸过程系统增加的机械能.
[解析] (1)爆炸后沿原轨道返回,那么该块速度大小为v,方向与原方向相反
mm
爆炸过程动量守恒,mv=-v+v
221
解得v1=3v
(2)爆炸过程重力势能没有改变,
1
爆炸前系统总动能E=mv2
k2
爆炸后系统总动能
1m1m
E′=·v2+·(3v)2mv2
k2222
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(高中物理)课时作业(三十八)
系统增加的机械能ΔE=2mv2
[答案] (1)3v (2)2mv2
11.(12分)如右图所示,A为有光滑曲面的固定轨道,轨道底端的切线方向是水平
=40kg的小车B静止于轨道右侧,
质量m=,冲上小车B后经一段时间与
=
动摩擦因数μ=,小车与水平面间的摩擦忽略不计.(取g=10m/s2),求:
(1)物体与小车保持相对静止时的速度v;
(2)物体在小车上相对滑动的距离L.
[解析] (1)物体下滑过程机械能守恒
11
mgh+mv21=0+mv2
22
物体相对于小车板面滑动过程动量守恒,
有mv2=(m+M)v,联立两式解得v=2m/s
(2)设物体相对于小车板面滑动的距离为L
11
由能量守恒有:μmgL=mv2-(m+M)v2
22
代入数据解得:L=3m
[答案] (1)2m/s (2)3m
12.(12分)如下列图,由于街道上的圆形污水井盖破损,便临时更换了一个稍大于井
能性,有人做了一个实验:将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心
处,给塑料盖一个沿径向的瞬间水平冲量,
,塑料盖的质量为
M、半径为R,假设塑料盖与地面间的摩擦可忽略,且不计塑料盖的厚度.
(1)塑料盖的初速度大小为多少?
(2)通过计算说明硬橡胶块是落入井内还是落在地面上.
[解析] (1)设塑料盖的初速度为v0,硬橡胶块与塑料盖恰好别离时,两者的共同速
度为v.
由系统动量守恒得:Mv0=(m+M)v
11
由系统能量关系可得:μmgR=Mv20-(m+M)v2
22
由以上两式解得:
2m+MμgR
v=
0M
(2)设硬橡胶块与塑料盖恰好别离时,硬橡胶块的位移为x,取硬橡胶块为研究对象,
应用动能定理得:
1
μmgx=mv2
2
MR
由以上各式可得:x=
m+M
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(高中物理)课时作业(三十八)
因x<R,故硬橡胶块将落入污水井内.
2m+MμgR
[答案] (1) (2)落入污水井内
M
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