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16.静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向以相对于河岸相等的速率水平抛出质量相同的小球,先将甲球向左抛,后将乙球向右抛.水对船的阻力忽略不计,则下列说法正确的是(  )
A.抛出的过程中,人给甲球的冲量等于人给乙球的冲量
B.抛出的过程中,人对甲球做的功大于人对乙球做的功
C.两球抛出后,船向左以一定速度运动
D.两球抛出后,船向右以一定速度运动

分析 抛球过程,两球和船组成的系统动量守恒.根据动量守恒定律求出两球抛出后小船的速度.通过动量的变化量,由动量定理判断冲量的大小关系.根据动能定理分析人对球做功关系.

解答 解:A、设小船的质量为M,小球的质量为m,甲球抛出后,取甲球的速度方向(向左)为正方向,根据两球和船组成的系统动量守恒,有:mv-(M+m)v′=0,
则此时船的速度v′的方向向右;
根据动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化.对于甲球,动量的变化量为 mv,对于乙球动量的变化量为 mv-mv′,则知甲的动量变化量大于乙球的动量变化量,根据动量定理可知,抛球时,人对甲球的冲量比人给乙球的冲量大.故A错误.
B、根据动能定理得:人对甲球做的功 W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,对乙球做的功 W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}mv{′}^{2}$,因此人对甲球做的功大于人对乙球做的功.故B正确.
CD、由于抛出后两小球相对于岸的速率相等,速度方向相反,且两小球的质量相同,所以两球相对于地的动量大小相等,方向相反,总动量为0.由于两球和船组成的系统动量守恒,原来系统的总动量为0.所以根据动量守恒定律可知,两球都抛出后,船的动量为0,则速度为0;故CD错误.
故选:B

点评 解决本题的关键掌握动量守恒定律、动量定理和动能定理,并能灵活运用.运用动量守恒定律时注意速度的方向.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

18.某同学用图示装置研究碰撞中的动量守恒,实验中使用半径相等的两小球A和B,实验的主要步骤如下:
A.用天平测得A、B两球的质量分别为m1、m2,且m1>m2
B.如图所示安装器材,在竖直木板上记下O点(与置于C点的小球球心等高),调节斜槽使其末端C切线水平
C.先C处不放球B,将球A从斜槽上的适当高度由静止释放,球A抛出后撞在木板上的平均落点为P
D.再将球B置于C点,让球A从斜槽上同一位置静止释放,两球碰后落在木板上的平均落点为M、N
E.用刻度尺测出三个平均落点到O点的距离分别为hM、hP、hN
回答下列问题:
(1)若C点到木板的水平距离为x,小球平均落点到O点的距离为h,重力加速度为g,则小球做平抛运动的初速度v0=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$;
(2)上述实验中,碰后B球的平均落点位置应是M(填“M”或“N”);
(3)若关系式m1$\sqrt{\frac{1}{h_{P}}}$=m1$\sqrt{\frac{1}{h_{N}}}$+m2$\sqrt{\frac{1}{h_{M}}}$(用题中所测量的物理量的符号表示)成立,则说明了两小球碰撞中动量守恒.

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7.如图所示,水平放置的电容器与滑动变阻器Rx并联,然后与阻值为R0的定值电阻以及间距为s的足够长的光滑固定倾斜导轨相连接,导轨处于匀强磁场之中,磁场方向垂直于导轨平面向上.将滑动变阻器Rx的阻值调到等于定值电阻的阻值R0,然后将导体棒自导轨上端由静止释放,待速度稳定后,从电容器左端中点沿两极板中线以水平速度v0射入的电子恰能从极板边缘离开电场.已知磁场的磁感应强度为B,电子的质量为m(重力忽略不计)、电荷量为q.电容器两板间距为d、板长为L,金属导轨与水平面夹角为θ,导体棒的电阻为R0,重力加速度为g.则:
(1)电子从哪个极板离开电场?
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A.使П形管两端密封气体升高相同的温度
B.将П形管整体在竖直平面内左转90°
C.将П形管整体由竖直变为水平放置
D.让П形管整体保持竖直做自由落体运动

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11.如图所示,质量m=1.1kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,传送带的长度L=5m,当传送带以v=5m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角θ=37°.已知:g=l0m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
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