鲁科版物理同步习题：选修3-5.doc

第七模块选修3—5

第十五章动量守恒定律
第一单元动量、动量守恒定律及应用
第二单元实验：验证动量守恒定律

第十六章原子结构原子核
第一单元原子结构氢原子光谱
第二单元放射性元素的衰变核能
章末综合检测

第七模块第15章第1单元

一、选择题
1．(2009年台湾自然高考)神舟七号宇宙飞船的航天员在准备出舱进行太空漫步时，意外发现舱门很难打开，有人臆测这可能与光压有关．已知光子的动能p、能量E与光速c的关系为E＝pc，假设舱门的面积为1.0m2，每平方公尺的舱门上每秒入射的光子能量为1.5kJ，则舱门因反射光子而承受的力，最大约为多少牛顿？
()
A．0.5×10－5 B．1.0×10－5
C．0.5×10－2 D．1.0×10－3

图10
2．(2009年江苏南通)用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图10所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是
()
A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为eq\f(mv0,M＋m)
C．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能
D．子弹和木块一起上升的最大高度为eq\f(m2v\o\al(2,0),2g(M＋m)2)
二、计算题

图11
如图11所示，一个质量为m＝60kg的人拽着一个氢气球的软绳，软绳的下端刚好与地面接触，此时人距地面的高度h＝60m，气球与软绳质量M＝120kg，整个系统处于平衡，现此人沿软绳向下滑，问他能否安全回到地面？

4．(2008年山东)一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图(1)所示．现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v－t图象呈周期性变化，如图(2)所示．请据此求盒内物体的质量．

图12

图13
5．如图13所示，国际花样滑冰锦标赛男女双人自由滑项目中，我国著名选手申雪、赵宏博在决赛中的一个瞬间，他们正以相同的速度v0在光滑冰面上前进，当赵宏博用力将申雪向后推出后，申雪单腿沿直线匀速运动后继而做出优美的旋转动作，若赵宏博以相对自己的速度v向后推出申雪，问赵宏博的速度变为多大？(设赵宏博的质量为M，申雪的质量为m)?

6．质量是1kg的钢球，以5m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁后以3m/s的速度被反向弹回，钢球的动量改变多少？
如钢球以2eq\r(3)m/s的速度，与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起，弹起速度大小为2m/s，方向与水平面成60°角，判别钢球的动量改变量的方向．

7．甲、乙两小船质量均为M＝120kg，静止于水面上，甲船上的人质量m＝60kg，通过一根长为L＝10m的绳用F＝120N的水平力拉乙船，求：
(1)两船相遇时，两船分别走了多少距离．
(2)为防止两船相撞，人至少以多大的速度跳离甲船．(忽略水的阻力)

图15
8．人在平板车上用水平恒力拉绳使重物能靠拢自己，如图15所示，人相对车始终不动，重物与平板车之间，平板车与地面之间均无摩擦．设开始拉重物时车和重物都是静止的，车和人的总质量为M＝100kg，重物质量m＝50kg，拉力F＝20N，重物在车上向人靠拢了3m．求：
(1)车在地面上移动的距离．
(2)这时车和重物的速度．

9．两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰．求：
(1)两车最近时，乙的速度为多大？
(2)甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？

图16
10．如图16为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行．每台发动机喷气时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动，开始时，探测器相对于坐标系以恒定的速率v0沿正x方向平动．先开动P1，使P1在极短时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对于坐标系的速度大小为v.然后开动P2，使P2在极短的时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对坐标系的速度大小为v.此时探测器的速度大小为2v0，且方向沿正y方向．假设探测器的总质量为M(包括气体的质量)，求每次喷出气体的质量m与探测器总质量M的比值和每次喷出气体的速度v与v0的比值．

图17
11．(2009年宁夏卷)两个