高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：验证动量守恒定律同步练习题

这是一份高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：验证动量守恒定律同步练习题，共3页。
1．如图甲所示，质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上，t＝0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下．已知滑块和长木板在运动过程中的v­t图像如图乙所示，则长木板与滑块的质量之比M∶m为( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶3 D．3∶1
2．两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a线段所示，在t＝4 s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b、c线段所示，从图中的信息可知( )
A．木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反
B．木块B、C都和弹簧分离后，系统的总动量增大
C．木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大
D．木块B的质量是木块C质量的 eq \f(1,4)
3．如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA＝1 kg.初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移—时间图像如图乙所示(规定向右为位移的正方向)，已知A、B碰撞时间极短(t＝0.01 s)，图中无法显示，则( )
A．物块B的质量为2 kg
B．物块B的质量为4 kg
C．A、B碰撞时的平均作用力大小为300 N
D．A、B碰撞时的平均作用力大小为100 N
4．(多选)如图所示，足够长的木板Q放在光滑水平面上，在其左端有一可视为质点的物块P，P、Q间接触面粗糙．现给P向右的速率vP，给Q向左的速率vQ，取向右为速度的正方向，不计空气阻力，则运动过程P、Q速度随时间变化的图像可能正确的是( )
专项4 动量守恒与图像的结合
1．答案：B
解析：取滑块的初速度方向为正方向，对滑块和长木板组成的系统，根据动量守恒定律有mv0＝mv1＋Mv2，由图乙知v0＝40 m/s，v1＝20 m/s，v2＝10 m/s，代入数据解得M∶m＝2∶1，故B正确．
2．答案：D
解析：x­t图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向，由x­t图像可知，两木块均朝一个方向运动，没有反向，A错误；木块都与弹簧分离后，B的速度为v1＝ eq \f(10－4,6－4) m/s＝3 m/s，C的速度v2＝ eq \f(5－4,6－4) m/s＝0.5 m/s，细线断前B、C的速度均为v0＝1 m/s，由于系统所受外力的矢量和为零，故系统的动量守恒，(mB＋mC)v0＝mBv1＋mCv2，得B、C质量比为1∶4，B错误，D正确；系统动量守恒，则系统内两个木块的动量变化量等大反向，C错误．
3．答案：C
解析：由题图乙可知碰撞前vA＝4 m/s，vB＝0，碰撞后v＝ eq \f(20－16,8－4) m/s＝1 m/s，则由动量守恒定律得mAvA＝(mA＋mB)v，可得mB＝ eq \f(mAvA－mAv,v)＝3 kg，A、B错误；对B有Ft＝mBv－0，解得F＝300 N，C正确，D错误．
4．答案：ABC
解析：开始时，木板和物块均在摩擦力作用下做匀减速运动，两者最终达到共同速度，以向右为正方向，P、Q系统动量守恒，根据动量守恒定律得mPvP－mQvQ＝(mP＋mQ)v，若mPvP＝mQvQ，则v＝0，如图A所示；若mPvP>mQvQ，则v>0，如图B所示；若mPvP