动量守恒定律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.1~5题为单选题,6~8题为多选题)
1.下列关于物体动量和冲量的说法正确的是( )
A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大
B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变
C.物体动量的方向,就是它所受冲量的方向
D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越大
解析:B 物体所受合外力冲量越大,它的动量变化就越大,不是动量越大,故A错误;合外力的冲量等于物体动量的变化量,物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变,故B正确;合外力的冲量等于物体动量的变化量,所以物体动量增量的方向,就是它所受冲量的方向,而动量的方向与所受冲量的方向没有直接关系,故C错误;物体所受合外力越大,加速度就越大,物体速度变化就越快,所以它的动量变化就越快,但不一定越大,故D错误.
2.(2018·南昌模拟)斜向上抛出一个爆竹,到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块,前面一块速度水平向东,后面一块速度水平向西,前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反.则以下说法中正确的是( )
A.爆炸后的瞬间,中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度
B.爆炸后的瞬间,中间那块的速度可能水平向西
C.爆炸后三块将同时落到水平地面上,并且落地时的动量相同
D.爆炸后的瞬间,中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能
解析:A 设爆炸前的速度为v,爆炸后的速度为v前后以及v′,设向东为正方向,由水平方向动量守恒得3mv=mv前后+mv′-mv前后,解得v′=3v,方向向东,爆炸后的瞬间,中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度,故A正确,B错误;爆炸后三块做平抛运动,竖直方向h=gt2,下落时间相同,则竖直方向分速度相同,前后两块水平方向分速度方向不同,故合速度方向不同,则动量不同,故C错误;中间那块的动能m(3v)2>·3mv2,故D错误.
3.如图所示,在光滑水平面上静止放着两个相互接触而不粘连的木块A、B,质量分别为m1和m2,今有一子弹水平穿过两木块.设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2,木块对子弹的阻力恒为Ff,则子弹穿过两木块后,木块A的速度大小是( )
A. B.
C. D.
解析:A 子弹穿过两木块后木块A的速度大小等于子弹穿过A时两木块的速度大小,根据动量定理,取两木块系统为研究对象,以子弹穿过A为研究过程,则Fft1=(m1+m2)v,解得v=,A正确.
4.在光滑水平面上,质量为m的小球A正以速度v0匀速运动.某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰,两球相碰后,A球的动能恰好变为原来的.则碰后B球的速度大小是( )
A. B.
C.或 D.无法确定
解析:A 两球相碰后A球的速度大小为原来的,相碰过程中满足动量守恒,若碰后A速度方向不变,则mv0=mv0+3mv1,可得B球的速度v1=,而B在前,A在后,碰后A球的速度大于B球的速度,不符合实际情况,因此A球一定反向运动,即mv0=-mv0+3mv1,可得v1=,A正确,B、C、D错误.
5.(2018·大庆模拟)半圆形光滑轨道固定在水平地面上,如图所示,并使其轨道平面与地面垂直,物体m1、m2同时由轨道左、右最高点释放,二者碰后粘在一起向上运动,最高能上升到轨道M点,已知OM与竖直方向夹角为60°,则两物体的质量之比m1∶m2为( )
A.(+1)∶(-1) B.∶1
C.(-1)∶(+1) D.1∶
解析:C 两球到达最低的过程由动能定理得mgR=mv2,解得v=,设向左为正方向,则m1的速度v1=-,m2的速度v2=,碰撞过程由动量守恒得m2v2+m1v1=(m1+m2)v,解得v=,
二者碰后粘在一起向左运动,最高能上升到轨道P点,对此过程由动能定理得-(m1+m2)gR(1-cos 60°)=0-(m1+m2)v2,解得m1∶m2=(-1)∶(+1),故C正确,A、B、D错误.