高中物理3 动量守恒定律课后作业题

动量守恒定律

1. (2020·北京市昌平区高二下学期期末)如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是(　D　)

A．连续敲打可使小车持续向右运动

B．人、车和锤组成的系统机械能守恒

C．人、车和锤组成的系统动量守恒

D．人、车和锤组成的系统水平方向动量时刻为零

解析：把人、锤子和平板车看成一个系统，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，锤子向左运动，平板车向右运动，锤子向右运动，平板车向左运动，所以车左右往复运动，不会持续地向右运动，A错误。由于人消耗体能，体内储存的化学能转化为系统的机械能，因此系统机械能不守恒，B错误。在锤子的连续敲打下，系统竖直方向的合力不等于零，该方向系统的动量不守恒，所以系统的动量不守恒；但系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，初态水平动量为零，所以水平方向动量时刻为零，C错误，D正确。

2. (2020·广西北海市高二期末)如图所示，静止在光滑水平面上质量为M的车厢内有一质量为m的小物块以速度v水平向右运动，小物块与车厢壁碰撞几个来回后与车厢相对静止，则车厢最终的速度(　D　)

A．大小为零      

B．大小为，方向水平向右

C．大小为，方向水平向左 

D．大小为，方向水平向右

解析：选滑块与小车组成的系统为研究对象，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得mv＝(M＋m)v′，所以有v′＝，方向水平向右，与v同向。故D正确，ABC错误。

3．(2020·广西南宁高二调研)如图所示，一只质量为5 kg的保龄球，撞上一只原来静止，质量为2 kg的球瓶。此后球瓶以3.0 m/s的速度向前飞出，而保龄球以1.8 m/s的速度继续向前运动，假设它们相互作用的时间为0.05 s。求：

(1)撞前保龄球的速度大小；

(2)撞时保龄球与球瓶间的相互作用力的大小。

答案：(1)3 m/s　(2)120 N

解析：(1)设撞前保龄球的速度大小为v0，规定撞前保龄球的速度为正方向

由动量守恒定律有：Mv0＝Mv1＋mv2

代入数据解得：v0＝3 m/s

(2)设撞前保龄球的速度为正方向，

对球瓶，Δp＝mv2－0＝6.0 kg·m/s

由动量定理有：F·Δt＝Δp

代入数据解得F＝120 N