动量守恒定律
1.(多选)两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确的是( )
A.互推后两同学总动量增加
B.互推后两同学动量大小相等,方向相反
C.分离时质量大的同学的速度小一些
D.互推过程中机械能守恒
解析:对两同学所组成的系统,互推过程中,合外力为零,总动量守恒,故A错误;两同学动量的变化量大小相等,方向相反,故B、C正确;互推过程中机械能增大,故D错误.
答案:BC
2.质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2向左射入木块并停留在木块中,要使木块停下来,发射子弹的数目是( )
A. B.
C. D.
解析:对所有子弹和木块组成的系统研究,根据动量守恒定律得:Mv1-Nmv2=0,解得N=,故D正确,A、B、C错误.
答案:D
3.如图所示将一质量为m的小球,从放置在光滑水平地面上质量为M的光滑半圆形槽的槽口A点由静止释放经过最低点B运动到C点,下列说法中正确的是( )
A.从A→B,半圆形槽运动的位移一定大于小球在水平方向上运动的位移
B.从B→C,半圆形槽和小球组成的系统动量守恒
C.从A→B→C,C点可能是小球运动的最高点
D.小球最终在半圆形槽内作往复运动
解析:小球与半圆形槽水平方向动量守恒,mv1=Mv2,则mv1t=Mv2t,mx1=Mx2,如果m<M,x1>x2,故A错误;从B→C,半圆形槽和小球组成的系统水平方向受外力为零,水平方向动量守恒,故B错误;从A→B→C,机械能守恒,小球到达最高点C时,速度为零,C点与A点等高,故C错误;小球从最高点C滑下运动到左边最高点A时,速度又减到零,如此反复,故D正确.
答案:D
4.如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
A.v0+v B.v0-v
C.v0+(v0+v) D.v0+(v0-v)
解析:人在跃出的过程中,船、人组成的系统水平方向上动量守恒,规定向右为正方向.
则:(M+m)v0=Mv′-mv,
解得:v′=v0+(v0+v)
故选C.
答案:C
[A级 抓基础]
1.关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围,下列说法正确的是( )
A.牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题
B.牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题
C.动量守恒定律既适用于低速,也适用于高速运动的问题
D.动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子
解析:牛顿运动定律只适合研究低速、宏观问题,动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的各个领域.