【精品解析】选择性必修一第一章 动量守恒定律 第3节综合拔高练?五年高考练【xm】

选择性必修一第一章 动量守恒定律 第3节综合拔高练 五年高考练【xm】 一、动量守恒定律的应用 1．一只质量为1.4kg的乌贼吸入0.1kg的水，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以2m/s的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。 【答案】解：由动量守恒得mv-Mv'=0 解得v= ，代入数据得v=28 m/s 【知识点】动量守恒定律 【解析】【分析】乌贼逃跑过程中，利用动量守恒定律结合乌贼的速度大小可以求出水的速度大小。 2．（2017高二下·海南期末）甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s．求甲、乙两运动员的质量之比． 【答案】解：甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′， 代入得：m甲×1+m乙×（﹣1）=m甲×（﹣1）+m乙×2， 解得：m甲：m乙=3：2． 答：甲、乙两运动员的质量之比是3：2． 【知识点】动量守恒定律 【解析】【分析】甲、乙相遇时用力推对方的过程系统的动量守恒，应用动量守恒定律可以求出甲、乙质量之比． 3．如图，物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止；从发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞，碰撞后两者粘连在一起运动，碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得。某同学以h为纵坐标，v2为横坐标，利用实验数据作直线拟合，求得该直线的斜率为k=1.92 ×10-3 s2/m。已知物块A和B的质量分别为mA=0.400 kg和mB=0.100 kg，重力加速度大小g=9.80 m/s2。 (ⅰ)若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求h-v2直线斜率的理论值k0。 (ⅱ)求k值的相对误差δ(δ= ×100%，结果保留1位有效数字)。 【答案】解：(ⅰ)设物块A和B碰撞后共同运动的速度为v'，由动量守恒定律有mBv=(mA+mB)v' ① 在碰撞后A和B共同上升的过程中，由机械能守恒定律有 (mA+mB)v'2=(mA+mB)gh ② 联立①②式得h= v2③ 由题意得k0= ④ 代入题给数据得k0=2.04×10-3 s2/m⑤ (ⅱ)按照定义δ= ×100% ⑥ 由⑤⑥式和题给条件得δ=6% ⑦ 【知识点】动量守恒定律 【解析】【分析】 （i）若B与A碰撞过程，由碰撞时间极短，外力的冲量不计，认为AB系统的动量守恒．由动量守恒定律得出碰后AB的共同速度．在碰撞后A和B共同上升的过程中，绳子拉力不做功，AB共同体的机械能守恒，由机械能守恒定律列式，联立可得到h与v2的关系式，结合数学知识得到h-v2直线斜率的理论值k0． （ii）根据题意 ，求k值的相对误差δ． 4．（2017高二下·金凤期末）如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg，冰块的质量为m2=10 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。 (ⅰ)求斜面体的质量; (ⅱ)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩 【答案】解：（i）对于冰块和斜面体组成的系统，根据动量守恒可得， m2v2=（m2+M）v 根据系统的机械能守恒，可得，m2gh+ （m2+M）v2= m2v22 解得：M=20kg （ii）小孩与冰块组成的系统，根据动量守恒可得，m1v1=m2v2， 解得 v1=1m/s（向右） 冰块与斜面：m2v2=m2v2′+Mv3′， 根据机械能守恒，可得， m2v22= m2v2′2+ Mv3′2 解得：v2′=﹣1m/s（向右） 因为 =v1，所以冰块不能追上小孩． 答：（i）斜面体的质量为20kg； （ii）冰块与斜面体分离后不能追上小孩． 【知识点】机械 ... ...