2017-2018学年教科版选修3-5动量守恒定律的应用 第1课时 作业
2017-2018学年教科版选修3-5动量守恒定律的应用     第1课时  作业第3页

能,故D错误.

7.如图所示,有一光滑钢球质量为m,被一U形框扣在里面,框的质量为M,且M=2m,它们搁置于光滑水平面上,今让小球以速度v0向右去撞击静止的框,设碰撞无机械能损失,经多次相互撞击,下面结论正确的是(  )

A.最终都将停下来

B.最终将以相同的速度向右运动

C.永远相互碰撞下去,且整体向右运动

D.在它们反复碰撞的过程中,球的速度将会再次等于v0,框也会再次重现静止状态

解析:选CD.小球与框碰撞过程中,系统动量守恒,机械能总量也守恒;根据动量守恒定律,有:mv0=mv1+Mv2

根据机械能守恒定律,有:mv=mv+Mv

其中M=2m

联立解得:v1=v0,v2=0(两次碰撞后)

或者v1=-v0,v2=v0(一次碰撞后)

由于二次碰撞后的速度情况与开始时相同,故整体内部一直不断碰撞,整体持续向右运动;球的速度将会再次等于v0,框也会再次重现静止状态;故A、B错误,C、D正确.

8.如图甲所示,一质量为m的物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示.t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.下列说法正确的是(  )

A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cos θ

B.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为-mv0

C.斜面倾角θ的正弦值为

D.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功

解析:选BC.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量IG=3mgt0,A错误;上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动,下滑过程中做初速度为零、末速度为v的匀加速直线运动,上滑和下滑的位移大小相等,所以有t0=·2t0,解得v=,物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为Δp=-mv-mv0=-mv0,B正确;上滑过程中有-(mgsin θ+μmgcos θ)·t0=0-mv0,下滑过程中有(mgsin θ-μmgcos θ)2t0=,解得sin θ=,C正确;根据速度-时间图象可求出物块上升的最大位移,从而求出整个过程中摩擦力所做的功,故D错误.

三、非选择题

9.如图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌