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专题 39 动量守恒定律的理解和应用
授课提示:对应学生用书61页
1.
[2024·江苏省无锡市教学质量调研]如图所示,曲面体P静止于光滑水平面上,物块Q
自P的上端静止释放.Q与P的接触面粗糙,在Q下滑的过程中,关于P和Q构成的系统
下列说法正确的是( )
A.机械能守恒、动量守恒
B.机械能不守恒、动量守恒
C.机械能守恒、动量不守恒
D.机械能不守恒、动量不守恒
答案:D
解析:系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,但系统在竖直方
向所受合外力不为零,系统在竖直方向动量不守恒,系统动量不守恒.Q与P的接触面粗
糙,克服阻力做功产热,所以机械能不守恒,D正确.
2.(多选)如图所示,在光滑水平面上,一速度大小为v 的A球与静止的B球正碰后,
0
A球的速率为,B球的速率为,A、B两球的质量之比可能是( )
A.3∶4 B.4∶3 C.8∶3 D.3∶8
答案:AD
解析:两球碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,如果碰撞后A球的速度
方向不变,有m v =m ·+m ·,解得m ∶m =3∶4,如果碰撞后A的速度反向,有m v =
A 0 A B A B A 0
-m ·+m ·,解得m ∶m =3∶8,A、D正确.
A B A B
3.如图水平桌面上放置一操作台,操作台上表面水平且光滑.在操作台上放置体积相
同,质量不同的甲、乙两球,质量分别为 m 、m ,两球用细线相连,中间有一个压缩的轻
1 2
质弹簧,两球分别与操作台左右边缘距离相等.烧断细线后,由于弹簧弹力的作用,两球
分别向左、右运动,脱离弹簧后在操作台面上滑行一段距离,然后平抛落至水平桌面上.
则下列说法中正确的是( )A.刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动量相同
B.刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动能相同
C.甲、乙两球不会同时落到水平桌面上
D.甲、乙两球做平抛运动的水平射程之比为m∶m
1 2
答案:C
解析:脱离弹簧的过程满足动量守恒定律,以甲的运动方向为正方向可得 mv -mv
1 1 2 2
=0,故刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动量大小相等,方向相反,A错误;动能与动量的关
系为E=mv2=,由于质量不同,故刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动能不相同,B错误;甲、
k
乙两球在操作台滑行时,距台边缘距离相等但速度不等,故在操作台滑行时间不相等,之
后做平抛运动的竖直位移相同,由h=gt2可知,两球做平抛运动的时间相等,因此甲、乙
两球不会同时落到水平桌面上,C正确;由A的解析可得=,平抛的水平位移为x=vt,
0
故甲、乙两球做平抛运动的水平射程与初速度成正比,即与质量成反比,可得 x∶x =
1 2
m∶m,D错误.
2 1
4.
[2024·江西省萍乡市阶段练习]在光滑水平地面上放置一辆小车,车上放置有木盆,在
车与木盆以共同的速度向右运动时,有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出,如图
所示,则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
答案:C
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,则有Mv=(M+m)v ,解得v =