2020-2021学年物理人教选修3-5课后练习：动量守恒(二)二.docx

学科：物理
专题：动量守恒（二）

题一
如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开头自由下滑(　　)
A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒
B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动
D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处

题二
如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右快速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是(　　)
A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同

题三
两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上。A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示。一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开头滑下，然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。

题四
如图所示，一平板小车静止在光滑的水平面上，质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度、沿同始终线同时从小车两端相向水平滑上小车。设两物体与小车间的动摩擦因数均为μ，小车质量也为m，最终物体A、B都停在小车上（若A、B相碰，碰后肯定粘在一起）。求：
（1）最终小车的速度大小是多少，方向怎样？
（2）要想使物体A、B不相碰，平板车的长度至少为多长？
（3）接（2）问，求平板车达到（1）问最终速度前的位移？

题五
科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境，他们使两个带正电的不同重离子加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的(　　)
A．速率　　　 　B．质量 C．动量 D．动能

课后练习详解
题一
答案：C
详解：小球与槽组成的系统在水平方向上动量守恒，由于小球与槽质量相等，分别后小球和槽的速率大小相等；小球与弹簧接触后，由能量守恒可知，它将以原速率被反向弹回，故C项正确。

题二
答案：C
详解：将男孩、小车与木箱看作整体时水平方向所受的合外力才为零，所以选项C正确。

题三
答案：
详解：设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，由机械能守恒和动量守恒得
mgh＝mv2＋M1V2①
M1V＝mv②
设物块在劈B上达到的最大高度为h′，此时物块和B的共同速度大小为V′，由机械能守恒和动量守恒得
mgh′＋(M2＋m)V′2＝mv2③
mv＝(M2＋m)V′④
联立①②③④式得
h′＝⑤

题四
答案：（1），水平向右（2）（3）
详解：（1）由动量守恒定律：
解得：，方向水平向右
（2）由功能关系：
解得：
（3）当B速度减小到零时，A的速度减小到，平板小车静止；A连续向右滑动，在速度减小到过程中，小车加速度为，小车位移
联立解得：

题五
答案：C
详解：尽量减小碰后粒子的动能，才能增大内能，所以设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间合动量为零，即具有相同大小的动量。