2012高中物理 1.5 自然界中的守恒定律每課一練 粵教版選修3-5

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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6 1．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.mv－mv2 B.m(v0－v)2 C.m(

2、v0)2 D.m(v)2 圖7 3．如圖7所示，一輛小車裝有光滑弧形軌道，總質(zhì)量為m，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8 4．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

3、可能為(　　) A．L B.L C.L D.L 圖9 5．(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

4、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 1 2 3 4 5 6 7 答　案 圖10 8．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

5、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)樵瓉淼模髲椈傻谝淮位謴?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11 1

6、0．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 1．C　[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?。x項(xiàng)C正確．] 2．B　[根據(jù)動量守恒定律有mv0＝mv＋mv′，碰撞后乙球獲得的速度為v′＝v0－v，動能大小為mv′2＝m(v0－v)2，選項(xiàng)B正確．] 3．C　[小球和車系統(tǒng)在水平方向上受合外力為零，動量守恒

7、，由于整個過程機(jī)械能沒有損失，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mv＝mv1＋mv2，mv2＝mv＋mv，解得v1＝0，v2＝v，即球和車交換速度，球做自由落體運(yùn)動，選項(xiàng)C正確．] 4．D　[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(xiàng)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mgL＝mv，由動量守恒定律有：mv0＝2mv.a、b球以共同速度一起上擺

8、，(2m)v2＝2mgh，解以上兩式得h＝L.選項(xiàng)A、B、C可能，只有選項(xiàng)D不可能．] 5．AB　[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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)C錯誤．] 6．AD　[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(xiàng)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，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1

9、＝f1(s2－s1)>0，即系統(tǒng)的總動能增加，選項(xiàng)D正確，B錯誤．] 7．BD　[子彈克服阻力做的功等于子彈動能的減少，選項(xiàng)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(xiàng)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 m1v＝·m1v 所以v1＝ 由動量守恒定律知(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2 所以v2＝v0 9．(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倓恿繛檎瑑稍雍讼嗷プ饔玫倪^程中，當(dāng)甲的速度為

10、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2m×2v－m×3v＝2m×v乙′① 乙的動能為Ek＝×2mv乙′2② 解得Ek＝mv2. (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 2m×2v－m×3v＝(m＋2m)v甲′. 解得v甲′＝，方向與甲核原來的運(yùn)動方向相反． (3)Δp＝p甲′－p甲＝mv甲′－(－m×3v)＝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mgh1＝mv，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＝(m＋M)v.由機(jī)械能守恒得：mv＝(m＋M)v2＋mgh2，解得槽不固定時小球上升的高度h2＝. - 5 - 用心 愛心 專心