高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律作业课件ppt

这是一份高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律作业课件ppt，共19页。

1.(多选)中国空间站核心舱上的机械臂是我国目前智能程度最高、难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统。机械臂工作时最长可达18 m,共有7处关节,是对人类手臂的最真实还原。机械臂最大载重25 t,可载移货物、实验舱,辅助航天员出舱活动。下列说法正确的是(　　)A.机械臂对载移物的作用力大小与载移的方向有关B.机械臂对载移物的作用力大小与载移的远近距离有关C.完成同样的载移任务,机械臂对载移物的作用力大小与动作快慢无关D.完成同样的载移动作,机械臂对载移物的作用力大小与载移物质量有关
解析 在太空中的物体处于失重状态,由动量守恒定律可知,机械臂对载移物的作用力大小与载移的方向、距离的远近和动作快慢无关,与载移物质量有关。故选C、D。
2.关于动量守恒定律,下列说法错误的是(　　)A.系统不受外力时,动量一定守恒B.动量守恒定律也适用于高速运动的物体和微观粒子C.一个系统的动量守恒,则机械能也守恒D.两物体组成的系统所受合外力为零,则两物体动量的改变量大小一定相等
解析 系统不受外力时,系统动量保持不变,系统动量守恒,故A正确;动量守恒定律既适用于低速宏观物体,也适用于高速微观物体,故B正确;系统所受合外力为零系统动量守恒,只有重力或只有弹力做功系统机械能守恒,系统动量守恒,机械能不一定守恒,故C错误;两物体组成的系统所受合外力为零,则系统动量守恒,两物体动量的改变量大小相等,方向相反,故D正确。本题选错误的,故选C。
3.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块,木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0,则(　　)A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动
解析 初状态木箱具有向右的动量,并且木箱和小木块相互作用的过程中总动量守恒,故末状态系统总动量向右,由于小木块与底板间存在摩擦,小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动,选项B正确,选项A、C、D错误。
4.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动,现有质量为m的人站在雪橇上,如图所示。人与雪橇的总质量为M,人与雪橇以速度v1在水平雪面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时,雪橇向南的速度大小为(　　)
解析 雪橇所受阻力不计,人起跳后,人和雪橇组成的系统水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,起跳后人和雪橇的水平速度相同,设水平速度为v。取向南为正方向,水平方向由动量守恒定律得Mv1=Mv,得v=v1,方向向南,故A、B、C错误,D正确。
5.在光滑水平面上有一辆平板车,一人手握大锤站在车上。开始时人、锤和平板车均静止且这三者的质量分别为m1、m2、m3。人将大锤水平向左抛出后,人和平板车的速度大小为v,则拋出瞬间大锤的动量大小为(　　)A.m1vB.m2vC.(m1+m3)vD.(m2+m3)v
解析 以人、锤和平板车组成的系统为研究对象,取水平向右为正方向,人将大锤水平向左抛出的过程,系统的动量守恒,由动量守恒定律可得(m1+m3)v-p=0,则拋出瞬间大锤的动量大小为p=(m1+m3)v,故C正确。
6.车厢原来静止在光滑的水平轨道上,车厢内后面的人对车厢前壁发射一颗子弹,子弹陷入车厢的前壁内。设子弹的质量为m,射出时速度为v,车厢和人的质量为M,最终车厢的速度为(　　)
解析 以车、人、枪和子弹为系统研究,整个系统在水平方向上不受外力的作用,动量守恒,已知发射子弹前总动量为零,所以子弹陷入车厢后的总动量也为零,不必考虑中间过程,最后系统还是静止的,则车厢的速度为0,选项D正确。
7.一个礼花弹竖直上升到最高点时刚好炸裂成三块碎片,如果这三块碎片的质量和动量大小均相等,则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是(　　)
解析 由于三块碎片的质量和动量大小均相等,若是选项A、B、D中情境,分离后动量的矢量和不可能为零,则不满足系统的动量守恒。若是选项C中的情境,分离后的动量矢量和可能为零,则系统动量守恒。故选C。
8.(2023湖北武汉高二期末)2022年10月1日,中国女篮在女篮世界杯决赛中获得亚军,追平了在本项赛事中的历史最好成绩。如图所示,水平地面上,某运动员手拿篮球站在滑板车上向一堵竖直的墙(向右)滑行,为了避免与墙相撞,在接近墙时,运动员将篮球水平向右抛出,篮球反弹后运动员又接住篮球,速度恰好减为0。不计地面的摩擦和空气阻力,忽略篮球在竖直方向的运动,篮球与墙的碰撞过程不损失能量。运动员和滑板车的总质量为M,篮球的质量为m。
抛球前,运动员、滑板车和篮球的速度为v0,则(　　)A.整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量守恒B.运动员抛球与接球时对篮球的冲量相同
解析 由于墙对篮球有向左的冲量,整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量不守恒,A错误;设抛出时篮球对地的速度为v,运动员抛球时对篮球的冲量为I1=m(v-v0),方向向右,接球时对篮球的冲量为I2=mv,方向向右,所以运动员抛球与接球时对篮球的冲量方向相同、大小不同,B错误;设运动员抛球后速度变为v1,以向右为正方向,抛球过程,由动量守恒定律有(M+m)v0=Mv1+mv,接球过程有Mv1-mv=0,可得v= v0,由动量定理可知篮球撞墙过程有I=mv-(-mv)=2mv=(M+m)v0,C错误,D正确。
9.在光滑水平地面上放置一辆小车,车上放置有木盆。当小车与木盆以共同的速度v向右运动时,有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出,如图所示。在雨滴落入木盆的过程中,小车速度将(　　)A.保持不变B.变大C.变小D.不能确定
解析 雨滴落入木盆的过程中,小车、木盆、雨滴组成的系统水平方向满足动量守恒,设小车、木盆的总质量为M,雨滴的质量为m,取向右为正方向,由动量守恒定律有Mv=(M+m)v共,解得v共= 10.质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2 kg、可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车,如图所示,最后在车上某处与小车保持相对静止,物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2,试求:(1)物块与小车的共同速度大小v;(2)物块在车上滑行的时间t;(3)从开始到共速,小车运动的位移大小x。
答案 (1)0.8 m/s　(2)0.24 s　(3)0.096 m