【创新方案】2014高中物理 第十六章 第3节动量守恒定律随堂检测归纳小结 新人教版选修3-5.doc

【创新方案】2014高中物理第十六章第3节动量守恒定律随堂检测归纳小结新人教版选修3-5
1．(对应要点一)把一支枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和车的下列说法中正确的是()
A．枪和子弹组成的系统动量守恒
B．枪和车组成的系统动量守恒
C．若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒
D．枪、子弹和车组成的系统动量守恒
解析：枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸力和子弹在枪管中运动时与枪管间的摩擦力，枪和车一起在水平地面上做变速运动，枪和车之间也有作用力。如果选取枪和子弹为系统，则车给枪的力为外力，选项A错；如果选取枪和车为系统，则子弹对枪的作用力为外力，选项B错；如果选车、枪和子弹为系统，爆炸力和子弹与枪管间的摩擦力均为内力，并不存在忽略的问题，系统在水平方向上不受外力，整体遵守动量守恒的条件，故选项C错、D对。
答案：D
2．(对应要点三)带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上，如图16－3－5所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则()
A．小球以后将向左做平抛运动 图16－3－5
B．小球将做自由落体运动
C．此过程小球对小车做的功为eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)
D．小球在弧形槽上上升的最大高度为veq\o\al(2,0)/2g
解析：小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v′，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：Mv0＝2Mv′①
eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)＝2×(eq\f(1,2)Mv′2)＋Mgh②
联立①②得：h＝eq\f(v\o\al(2,0),4g)，知D错误。
从小球滚上到滚下并离开小车，系统在水平方向上的动量守恒，由于无摩擦力做功，动能守恒，此过程类似于弹性碰撞，作用后两者交换速度，即小球速度变为零，开始做自由落体运动，故B、C对，A错。
答案：BC
3．(对应要点二)如图16－3－6所示，一人站在静止于冰面 图16－3－6
的小车上，人与车的总质量M＝70kg，当他接到一个质量m＝20kg，以速度v0＝5m/s迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己v′＝5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出，不计冰面阻力。则小车获得的速度为________m/s，方向________。
解析：设推出木箱后小车的速度为v，此时木箱相对于地面的速度为(v′－v)，由动量守恒定律得
mv0＝Mv－m(v′－v)
故v＝eq\f(mv0＋v′,M＋m)＝eq\f(20×5＋5,70＋20)m/s＝2.2m/s
与木箱初速度v0方向相同。
答案：2.2与木箱初速度方向相同
4．(对应要点二)两磁铁各固定在两辆小车上，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1kg。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？
解析：(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向。由动量守恒定律得
m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v
所以两车最近时，乙车的速度为
v＝eq\f(m乙v乙－m甲v甲,m甲＋m乙)＝eq\f(1×3－0.5×2,0.5＋1)m/s
＝eq\f(4,3)m/s≈1.33m/s
(2)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙′，由动量守恒定律得
m乙v乙－m甲v甲＝m乙v乙′
故v乙′＝eq\f(m乙v乙－m甲v甲,m乙)
＝eq\f(1×3－0.5×2,1)m/s＝2m/s。
答案：(1)1.33m/s(2)2m/s