2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 第五節(jié) 自然界中的守恒定律自我小測(cè) 粵教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 第五節(jié) 自然界中的守恒定律自我小測(cè) 粵教版選修3-51當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體的()A重力勢(shì)能一定減少，機(jī)械能一定增加B重力勢(shì)能一定增加，機(jī)械能一定增加C重力勢(shì)能一定增加，動(dòng)量可能不變D重力勢(shì)能一定減少，動(dòng)能可能減少2一支槍水平固定在小車(chē)上，小車(chē)放在光滑的水平面上，槍發(fā)射子彈時(shí)，關(guān)于車(chē)、槍和子彈的說(shuō)法正確的是 ()A槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B槍和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C槍、車(chē)和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D若忽略摩擦，槍、車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒3如圖155，在質(zhì)量為M的小車(chē)上掛有一單擺，擺球質(zhì)量為m0，小車(chē)和單擺以恒定的速度v沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止平板車(chē)發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短，在此碰撞過(guò)程中，下列情況中可能發(fā)生的是()圖155A小車(chē)、平板車(chē)、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足(Mm)vMv1mv2m0v3B.擺球的速度不變，小車(chē)和平板車(chē)的速度變?yōu)関1和v2，滿足MvMv1mv2C擺球的速度不變，小車(chē)和平板車(chē)的速度都變?yōu)閂，滿足Mv(Mm)VD小車(chē)和擺球的速度都變?yōu)関1，平板車(chē)的速度變?yōu)関2，滿足(Mm0)v(Mm0)v1mv24如圖156所示，一輕彈簧一端系在墻上的O點(diǎn)，自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)，今使一質(zhì)量為m的小物體靠著彈簧，將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物體能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，A、C間距離為s；若將小物體系在彈簧上，在A點(diǎn)由靜止釋放，則小物體將做阻尼振動(dòng)到最后靜止設(shè)小物體通過(guò)總路程為l，則下列選項(xiàng)中正確的是()圖156Als Bls Cls Dls或ls都可能5A、B兩船的質(zhì)量均為M，它們都靜止在平靜的湖面上，當(dāng)A船上質(zhì)量為的人以水平速度v從A船跳到B船，再?gòu)腂船跳回A船，設(shè)水對(duì)船的阻力不計(jì)，經(jīng)多次跳躍后，人最終跳到B船上，則()AA、B兩船的速度大小之比為32BA、B(包括人)動(dòng)量大小之比為11CA、B(包括人)動(dòng)量之和為零D因跳躍次數(shù)未知，故以上選項(xiàng)均無(wú)法確定6如圖157所示，連一輕質(zhì)彈簧的物體B靜止于光滑水平面上，與物體B質(zhì)量相等的物體A，以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，撞到彈簧上使B也向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧被壓縮到最短時(shí)B的速度是_圖1577在光滑的水平面上有一輛小車(chē)，車(chē)的兩端各站著一人，如圖158所示三者原來(lái)皆靜止，當(dāng)他倆相向而行時(shí)，小車(chē)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？圖1588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159所示一質(zhì)量為m的小球以速度v0向槽運(yùn)動(dòng)，若開(kāi)始時(shí)槽固定不動(dòng)，求小球上升的最大高度(槽足夠高)若槽不固定，則小球能上升多高？圖159參考答案1解析：物體克服重力做功，只能斷定物體的重力勢(shì)能增加，由于不知道物體的運(yùn)動(dòng)情況，不能確定動(dòng)能、機(jī)械能、動(dòng)量是否變化，以及怎樣變化答案：C2解析：由于槍被固定在車(chē)上，所以發(fā)射子彈過(guò)程中槍必然與車(chē)相互作用，即槍要受到車(chē)的作用力，故槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)闃屌c車(chē)作用是槍與子彈作用的結(jié)果，因此槍和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒，即B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中，由于槍與子彈的作用主要是火藥爆炸后的推力，而不是摩擦力，因此即使忽略了摩擦力，槍和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒，所以正確的只有C項(xiàng)答案：C3解析：由于水平地面光滑，在小車(chē)與平板車(chē)碰撞前，小車(chē)與擺球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此掛擺球的懸線處于豎直方向小車(chē)與平板車(chē)碰撞時(shí)間極短，因此懸線仍處于豎直方向上，擺球在水平方向上不受力，所以擺球水平方向的動(dòng)量不變，即速度不變，故選項(xiàng)A和D不正確由于碰撞過(guò)程中，擺球懸線豎直，且水平面光滑，因此小車(chē)與平板車(chē)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒但由于碰后小車(chē)與平板車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不確定，因而應(yīng)有小車(chē)與平板車(chē)碰撞后分開(kāi)和不分開(kāi)兩種可能性若碰撞后小車(chē)與平板車(chē)分開(kāi)，設(shè)小車(chē)速度為v1，平板車(chē)速度為v2，由動(dòng)量守恒定律有：MvMv1mv2，所以B選項(xiàng)正確若碰撞后小車(chē)與平板車(chē)不分開(kāi)，設(shè)共同速度為V，由動(dòng)量守恒定律有Mv(Mm)V，所以C項(xiàng)正確答案：BC4解析：由于摩擦，物體最后靜止的位置可能在B點(diǎn)也可能在B點(diǎn)的左側(cè)或右側(cè)，在題述兩個(gè)過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能的減少將轉(zhuǎn)化為因摩擦而增加的內(nèi)能，若物體最后靜止在B點(diǎn)，則E減E增，得E彈Q熱mgs若物體最后靜止在B的左側(cè)或右側(cè)：E減E增，得E彈E彈mgl其中E彈是物體靜止后彈簧還具有的彈性勢(shì)能由式得mgsmgl E彈總之，當(dāng)物體最后靜止在B點(diǎn)時(shí)，sl；當(dāng)物體最后不是靜止在B點(diǎn)時(shí)，ls.答案：D5解析：這里涉及三個(gè)物體(A船、B船和人)組成的系統(tǒng)，選這三個(gè)物體為一系統(tǒng)，則系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，由于動(dòng)量守恒定律只需要考慮過(guò)程的始末狀態(tài)，而不必涉及具體的中間運(yùn)動(dòng)過(guò)程，也就不必關(guān)心人來(lái)回跳的次數(shù)了，所以此題應(yīng)以系統(tǒng)的始末狀態(tài)來(lái)進(jìn)行分析選A船、B船和人這三個(gè)物體為一系統(tǒng)，則它們的初始總動(dòng)量為0，由動(dòng)量守恒定律可知，系統(tǒng)以后的總動(dòng)量將一直為0，選最終B船的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t由動(dòng)量守恒定律可得：0(M)vBMvA解得：vBvA所以，A、B兩船的速度大小之比為32，選項(xiàng)A正確A和B(包括人)的動(dòng)量大小相等、方向相反，動(dòng)量大小之比為11，選項(xiàng)B正確由于系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零，故A、B(包括人)動(dòng)量之和也始終為零，選項(xiàng)C正確答案：ABC6解析：當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，A、B具有相同的速度，它們之間的相對(duì)速度為零物體A從撞到彈簧到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，A、B兩物體組成的系統(tǒng)在光滑水平面上，水平方向所受合外力為零，因此系統(tǒng)動(dòng)量守恒設(shè)A、B速度相同時(shí)的速度為v，據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0(mm)v，所以B的速度為vv0.答案：v07解析：選兩人和小車(chē)為一系統(tǒng)，在水平方向上動(dòng)量守恒，設(shè)左邊的人質(zhì)量為m1，運(yùn)動(dòng)速度為v1；右邊的人質(zhì)量為m2，運(yùn)動(dòng)速度為v2；小車(chē)的質(zhì)量為m3，運(yùn)動(dòng)速度為v3，取水平向右為正方向，則由動(dòng)量守恒定律得：m1v1m3v3m2v20解得v3.答案：若m2v2m1v1，則v30，小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)；若m2v2m1v1，則v30，小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)；若m2v2m1v1，則v30，小車(chē)不動(dòng)8解析：當(dāng)槽固定不動(dòng)時(shí)，設(shè)球上升的高度為h，據(jù)機(jī)械能守恒有mvmgh1，所以h1.若槽不固定，當(dāng)小球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，與槽有相同的水平速度，設(shè)為v，據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有：mv0(mM)v，在小球上升過(guò)程中，小球與槽組成系統(tǒng)只有動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)小球上升的最大高度為h2，則有：mv(mM)v2mgh2，由以上兩式解得：h2.答案：槽固定時(shí)：h1槽不固定時(shí)：h2