专题6.2 碰撞、反冲与动量守恒定律的应用
1.(2019·福建厦门一中期中)(多选)如图1所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程,下列说法中正确的是( )
图1
A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同
【答案】CD
【解析】男孩和木箱组成的系统受小车的摩擦力,所以动量不守恒,A错误;小车与木箱组成的系统受男孩的力为外力,所以动量不守恒,B错误;男孩、小车与木箱三者组成的系统,不受外力,所以动量守恒,C正确;木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同,但方向相反,D正确。
2.(2019·江西玉山一中期末)将静置在地面上、质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
A.v0 B.v0 C.v0 D.v0
【答案】D
【解析】根据动量守恒定律mv0=(M-m)v,得v=v0,选项D正确。
3.(2019·湖北襄樊五中期中)如图2,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )
图2
A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动
【答案】D
【解析】由于A、B碰前总动量为0,由动量守恒可知碰后总动量也为0,因两滑块发生弹性碰撞,故碰后A、B一定反向,即A向左运动,B向右运动,选项D正确。
4.(2019·广东广雅中学期末)如图3,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( )
图3
A.v0+v B.v0-v
C.v0+(v0+v) D.v0+(v0-v)
【答案】C
【解析】取向右为正方向,由动量守恒有(M+m)v0=-mv+Mv′,解之有v′=v0+(v0+v),故C正确。