1.4
1.下列不属于反冲运动的是( )
A.喷气式飞机的运动
B.物体做自由落体的运动
C.火箭的运动
D.反击式水轮机的运动
解析:喷气式飞机和火箭都是靠喷出气体,通过反冲获得前进的动力;反击式水轮机靠水轮击打水,通过反冲获得动力.
答案:B
2.(多选)一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时,下列说法正确的是( )
A.气球可能匀速上升
B.气球可能相对地面静止
C.气球可能下降
D.气球运动速度不发生变化
解析:设气球质量为M,人的质量为m,由于气球匀速上升,系统所受的外力之和为零,当人沿吊梯向上爬时,动量守恒,则(M+m)v0=mv1+Mv2,在人向上爬的过程中,气球的速度为v2=.当v2>0时,气球可匀速上升;当v2=0时,气球静止;当v2<0时,气球下降.所以,选项A、B、C均正确.要使气球运动速度不变,则人的速度仍为v0,即人不上爬,显然不对,选项D错误.
答案:ABC
3.如图所示,设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0,突然炸成两块,质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去,则另一块的运动( )
A.一定沿v0的方向飞去
B.一定沿v0的反方向飞去
C.可能做自由落体运动
D.以上说法都不对
解析:取v0的方向为正方向,根据动量守恒得Mv0=mv+(M-m)v′,解得v′=.mv可能大于、小于或等于Mv0,所以v′可能小于、大于或等于零,故C正确.
答案:C
4.如图所示,光滑半圆槽质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球(质量为m)被细线吊着恰位于槽的边缘处,若将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,半圆槽的速度为( )
A.0
B.向左
C.向右
D.不能确定
解析:把小球和半圆槽作为一个系统,因水平面光滑,故系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,当小球滑到另一边的最高点时,小球和半圆槽的速度都为零,故A正确.
答案:A
5.两辆质量相同的小车A和B静止于光滑的水平面上,且A车上站有一人,若这个人从A车跳到B车上,接着又跳回A车,仍与A车保持静止,则此时A车的速度( )
A.等于零
B.小于B车的速度
C.大于B车的速度
D.等于B车的速度
解析:人由A车跳上B车,又由B车跳回A车的整个过程中,人与A、B两车组成的系统在水平方向上动量守恒,系统初动量为零,所以末态A车与人的动量与B车的动量大小相等、方向相反,而人站在A车上,故A车的速度小于B车的速度,选项B正确.
答案:B
6.如图所示,质量为M的小船在静止的水面上以速率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的速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后瞬间小船的速率为( )
A.v0+v
B.v0-v
C.v0+(v0+v)
D.v0+(v0-v)
解析:以水平向右为正方向,小船和救生员组成的系统满足动量守恒条件:
(M+m)v0=m·(-v)+Mv′,
解得v′=v0+(v0+v),
故C项正确,A、B、D项错误.
答案:C
7.一弹丸在飞行到距离地面5
m高时仅有水平速度v0=2
m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1,不计质量损失,重力加速度g取10
m/s2
,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )
解析:弹丸在爆炸过程中,水平方向的动量守恒,有mv0=mv甲+mv乙,解得4v0=3v甲+v乙,爆炸后两块弹片均做平抛运动,竖直方向有h=gt2,水平方向对甲、乙两弹片分别有x甲=v甲t,x乙=v乙t,代入题图中数据,可知B正确.
答案:B
8.如图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80
kg和100
kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1
m/s.A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0.2
m/s,求此时B的速度大小和方向.
解析:轻推过程中,A、B系统的动量守恒,以空间站为参考系,规定远离空间站的方向为正方向,则v0=0.1
m/s,vA=0.2
m/s,
根据动量守恒定律得(mA+mB)v0=mAvA+mBvB,
代入数据可解得vB=0.02
m/s,方向为远离空间站方向.
答案:0.02
m/s 远离空间站方向
B级 等级提升
9.如图所示,一个质量为m1=50
kg的人抓在一只大气球下方,气球下面有一根长绳.气球和长绳的总质量为m2=20
kg,长绳的下端刚好和地面接触,初始静止时人离地面的高度为h=5
m.如果这个人开始沿长绳向下滑动,当他滑到长绳下端时,他离地面高度约为(可以把人看成质点)( )
A.5
m
B.3.6
m
C.2.6
m
D.8
m
解析:以竖直向下为正方向,当人滑到长绳下端时,由竖直方向动量守恒得m1h1-m2h2=0,且h1+h2=h,解得h1=
m,所以他离地面的高度H=h-h1≈3.6
m,选项B正确.
答案:B
10.如图所示,甲车的质量是2
kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1
kg的小物体.乙车的质量为4
kg,以5
m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得4
m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,则小物体的最终速度大小为多少?
解析:取水平向左为正方向,乙车与甲车碰撞动量守恒,则m乙v乙=m乙v′乙+m甲v′甲,乙车与甲车碰撞后,小物体与乙车组成的系统,在两者达到共同速度之前所受合外力为零,系统动量守恒,则m乙v′乙=(m+m乙)v,代入数据解得v=2.4
m/s.
答案:2.4
m/s
11.如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2
kg、mB=1
kg、mC=2
kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5
m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.
解析:长木板A与滑块C处于光滑水平面上,两滑块碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,设碰后瞬间A、C的速度分别为vA、vC,长木板A与滑块C组成的系统在碰撞过程中动量守恒,则mAv0=mAvA+mCvC.
A、C碰撞后,对于长木板A与滑块B组成的系统,在两者达到共同速度v之前系统所受合外力为零,系统动量守恒,则mAvA+mBv0=(mA+mB)v.
长木板A和滑块B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,可知最后三者速度相等,即vC=v,
解得vA=2
m/s.
答案:2
m/s
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1.下列不属于反冲运动的是( )
A.喷气式飞机的运动
B.物体做自由落体的运动
C.火箭的运动
D.反击式水轮机的运动
2.(多选)一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时,下列说法正确的是( )
A.气球可能匀速上升
B.气球可能相对地面静止
C.气球可能下降
D.气球运动速度不发生变化
3.如图所示,设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0,突然炸成两块,质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去,则另一块的运动( )
A.一定沿v0的方向飞去
B.一定沿v0的反方向飞去
C.可能做自由落体运动
D.以上说法都不对
4.如图所示,光滑半圆槽质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球(质量为m)被细线吊着恰位于槽的边缘处,若将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,半圆槽的速度为( )
A.0
B.向左
C.向右
D.不能确定
5.两辆质量相同的小车A和B静止于光滑的水平面上,且A车上站有一人,若这个人从A车跳到B车上,接着又跳回A车,仍与A车保持静止,则此时A车的速度( )
A.等于零
B.小于B车的速度
C.大于B车的速度
D.等于B车的速度
6.如图所示,质量为M的小船在静止的水面上以速率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的速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后瞬间小船的速率为( )
A.v0+v
B.v0-v
C.v0+(v0+v)
D.v0+(v0-v)
7.一弹丸在飞行到距离地面5
m高时仅有水平速度v0=2
m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1,不计质量损失,重力加速度g取10
m/s2
,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )
8.如图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80
kg和100
kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1
m/s.A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0.2
m/s,求此时B的速度大小和方向.
B级 等级提升
9.如图所示,一个质量为m1=50
kg的人抓在一只大气球下方,气球下面有一根长绳.气球和长绳的总质量为m2=20
kg,长绳的下端刚好和地面接触,初始静止时人离地面的高度为h=5
m.如果这个人开始沿长绳向下滑动,当他滑到长绳下端时,他离地面高度约为(可以把人看成质点)( )
A.5
m
B.3.6
m
C.2.6
m
D.8
m
10.如图所示,甲车的质量是2
kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1
kg的小物体.乙车的质量为4
kg,以5
m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得4
m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,则小物体的最终速度大小为多少?
11.如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2
kg、mB=1
kg、mC=2
kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5
m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.
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