2021屆物理一輪總復習40分鐘鞏固提升訓練 動量守恒定律

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1、2021屆物理一輪總復習40分鐘鞏固提升訓練 訓練：*動量守恒定律* 一、選擇題 1.如圖所示，將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側靠墻角，右側靠一質(zhì)量為M2的物塊．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m的小球自左側槽口A的正上方h高處由靜止開始落下，與半圓槽相切自A點進入槽內(nèi)，并能從C點離開半圓槽，則以下結論中正確的是(　　) A．球在槽內(nèi)運動的全過程中，球與半圓槽在水平方向動量守恒 B．球在槽內(nèi)運動的全過程中，球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒 C．球離開C點以后，將做豎直上拋運動 D．槽將與墻不會再次接觸 2．如圖所示，光滑水平面上有A、B兩輛小車，質(zhì)量均為m＝1

2、kg，現(xiàn)將小球C用長為0.2 m的細線懸于輕質(zhì)支架頂端，mc＝0.5 kg.開始時A車與C球以v0＝4 m/s的速度沖向靜止的B車．若兩車正碰后粘在一起，不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2，則(　　) A．A車與B車碰撞瞬間，兩車動量守恒，機械能也守恒 B．從兩車粘在一起到小球擺到最高點的過程中，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒 C．小球能上升的最大高度為0.16 m D．小球能上升的最大高度為0.12 m 3．某研究小組通過實驗測得兩滑塊碰撞前后運動的實驗數(shù)據(jù)，得到如圖所示的位移－時間圖象．圖中的線段a、b、c分別表示沿光滑水平面上同一條直線運動的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后

3、結合體的位移變化關系．已知相互作用時間極短，由圖象給出的信息可知(　　) A．碰前滑塊Ⅰ與滑塊Ⅱ速度大小之比為7：2 B．碰前滑塊Ⅰ的動量大小比滑塊Ⅱ的動量大小大 C．碰前滑塊Ⅰ的動能比滑塊Ⅱ的動能小 D．滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的 4．下面關于碰撞的理解，正確的是(　　) A．正碰屬于彈性碰撞，斜碰屬于非彈性碰撞 B．如果碰撞過程中動能不變，則這樣的碰撞叫做非彈性碰撞 C．碰撞是指相對運動的物體相遇時，在極短時間內(nèi)它們的運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程 D．在碰撞現(xiàn)象中，一般來說物體所受的外力作用不能忽略 5．甲、乙兩球在水平光滑軌道上同向運動，已知它們的動量分別是p1

4、＝5 kg·m/s，p2＝7 kg·m/s，甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動量變?yōu)?0 kg·m/s，則甲球質(zhì)量m1與乙球質(zhì)量m2間的關系可能正確的是(　　) A．m1＝m2 B．2m1＝m2 C．4m1＝m2 D．6m1＝m2 6．如圖所示，兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球A、B疊放在一起，從高度為h處自由落下，h遠大于兩小球的半徑，落地瞬間，B先與地面碰撞，后與A碰撞，所有的碰撞都是彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向、碰撞時間均可忽略不計．已知m2＝3m1，則A反彈后能達到的最大高度為(　　) A．h B．2h C．3h D．4h 7．如圖所示，一半徑為R、

5、質(zhì)量為M的1/4光滑圓弧槽D，放在光滑的水平面上，將一質(zhì)量為m的小球由A點靜止釋放，在下滑到B點的過程中，下列說法正確的是(　　) A．以地面為參考系，小球到達B點時相對于地的速度v滿足mv2＝mgR B．以槽為參考系，小球到達B點時相對于槽的速度v′滿足mv′2＝mgR C．以地面為參考系，以小球、槽和地球為系統(tǒng)，機械能守恒 D．不論以槽或地面為參考系，小球、槽和地球組成的系統(tǒng)機械能均不守恒 8.如圖所示，總質(zhì)量為M帶有底座的足夠?qū)捒蚣苤绷⒃诠饣矫嫔?，質(zhì)量為m的小球通過細線懸掛于框架頂部O處，細線長為L，已知M>m，重力加速度為g，某時刻小球獲得一瞬時速度v0，當小球第一次

6、回到O點正下方時，細線拉力大小為(　　) A．mg B．mg＋ C．mg＋m D．mg＋m 9．如圖所示，一個質(zhì)量為m的物塊A與另一個質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰，碰后物塊B剛好能落入正前方的沙坑中．假如碰撞過程中無機械能損失，已知物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，與沙坑的距離為0.5 m，g取10 m/s2，物塊可視為質(zhì)點．則碰撞前瞬間A的速度為(　　) A．0.5 m/s B．1.0 m/s C．1.5 m/s D．2.0 m/s 10.如圖所示，光滑水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1、m2的小球A、B，放在與左側豎直墻垂直的直線上，設B開始處

7、于靜止狀態(tài)，A球以速度v朝著B運動，設系統(tǒng)處處無摩擦，所有的碰撞均無機械能損失，則下列判斷正確的是(　　) A．若m1＝m2，則兩球之間有且僅有兩次碰撞 B．若m1?m2，則兩球之間可能發(fā)生兩次碰撞 C．兩球第一次碰撞后B球的速度一定是 D．兩球第一次碰撞后A球一定向右運動 11． (多選)如圖所示，將一輕質(zhì)彈簧從物體B內(nèi)部穿過，并將其上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為m1＝2.0 kg的物體A.平衡時物體A距天花板h＝2.4 m，在距物體A正上方高為h1＝1.8 m處由靜止釋放質(zhì)量為m2＝1.0 kg的物體B，B下落過程中某時刻與彈簧下端的物體A碰撞(碰撞時間極短)，并立即以相同

8、的速度與A一起運動，兩物體不粘連，且可視為質(zhì)點，碰撞后兩物體一起向下運動，歷時0.25 s第一次到達最低點，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，g取10 m/s2，下列說法正確的是(　　) A．碰撞結束瞬間兩物體的速度大小為2 m/s B．碰撞結束后兩物體一起向下運動的最大位移大小為0.25 m C．碰撞結束后兩物體一起向下運動的過程中，兩物體間的平均作用力大小為18 N D．A、B運動到最低點后反彈上升，A、B分離后，B還能上升的最大高度為0.2 m 12． (多選)如圖甲所示，一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使B瞬間獲得水平

9、向右的速度3 m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得(　　) A．在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1 m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài) B．從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長 C．兩物塊的質(zhì)量之比為m1：m2＝1：2 D．在t2時刻A與B的動能之比為Ek1：Ek2＝8：1 13． (多選)質(zhì)量為m的物塊甲以3 m/s的速度在光滑水平面上運動，有一輕彈簧固定于其左端，另一質(zhì)量也為m的物塊乙以4 m/s的速度與物塊甲相向運動，如圖所示．則(　　) A．甲、乙兩物塊組成的系統(tǒng)在彈簧壓縮過程中動量守恒 B．當兩物塊相距最近時，物塊甲的

10、速率為零 C．物塊甲的速率可能達到5 m/s D．當物塊甲的速率為1 m/s時，物塊乙的速率可能為0 14． (多選)如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的木塊正以速度v向左運動，一顆質(zhì)量為m(m

11、的游泳愛好者，兩人分別從船頭和船尾沿相反的方向躍入水中，則下列說法中正確的有(　　) A．若兩人同時以相等的速率躍入水中，則船仍保持靜止 B．若兩人先后以相等的相對水的速率躍入水中，則船速等于0 C．若兩人先后以相等的相對船的速率躍入水中，則船速等于0 D．無論兩人如何躍入水中，船始終保持靜止 16． (多選)小球A的質(zhì)量為mA＝5 kg，動量大小為pA＝4 kg·m/s，小球A水平向右運動時與靜止的小球B發(fā)生彈性碰撞，碰后A的動量大小為p′A＝1 kg·m/s，方向水平向右，則(　　) A．碰后小球B的動量大小為pB＝3 kg·m/s B．碰后小球B的動量大小為pB＝5 k

12、g·m/s C．小球B的質(zhì)量為15 kg D．小球B的質(zhì)量為3 kg 17． (多選)如圖所示，三小球a、b、c的質(zhì)量都是m，都放于光滑的水平面上，小球b、c與輕彈簧相連且靜止，小球a以速度v0沖向小球b，碰后與小球b粘在一起運動．在整個運動過程中，下列說法中正確的是(　　) A．三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動量守恒，總機械能不守恒 B．三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動量守恒，總機械能也守恒 C．當小球b、c速度相等時，彈簧彈性勢能最大 D．當彈簧恢復原長時，小球c的動能一定最大，小球b的動能一定不為零 18． (多選)A、B兩物體在光滑水平面上沿同一直線運動，如圖表示發(fā)生碰撞前后的v－

13、t圖線，由圖線可以判斷(　　) A．A、B的質(zhì)量比為3：2 B．A、B作用前后總動量守恒 C．A、B作用前后總動量不守恒 D．A、B作用前后總動能不變 二、非選擇題 19．在光滑水平桌面上O處固定一個彈性擋板，P處有一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為2 kg的物塊C靜止，OP的距離等于PQ的距離，兩個可視為質(zhì)點的小物塊A、B間夾有炸藥，一起以v0＝5 m/s的速度向右做勻速運動，到P處碰C前引爆炸藥，A、B瞬間彈開且在一條直線上運動，B與C發(fā)生碰撞后瞬間粘在一起，已知A的質(zhì)量為1 kg，B的質(zhì)量為2 kg，若要B、C到達Q之前不再與A發(fā)生碰撞，則A、B間炸藥釋放的能量應在什么范圍內(nèi)？(假設爆

14、炸釋放的能量全部轉化為物塊的動能) 20.如圖所示，質(zhì)量為3 kg的木箱靜止在光滑的水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板正中央放著一個質(zhì)量為1 kg的小木塊，小木塊可視為質(zhì)點．現(xiàn)使木箱和小木塊同時獲得大小為2 m/s的方向相反的水平速度，小木塊與木箱每次碰撞過程中機械能損失0.4 J，小木塊最終停在木箱正中央．已知小木塊與木箱底板間的動摩擦因數(shù)為0.3，木箱內(nèi)底板長為0.2 m．(g取10 m/s2)求： (1)木箱的最終速度的大??； (2)小木塊與木箱碰撞的次數(shù)． 參考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C D C C D C B C

15、10 11 12 13 14 15 16 17 18 A ABC BD AD CD AB AD ACD ABD 19.對A、B引爆炸藥前后，由動量守恒定律可得 (mA＋mB)v0＝mAvA＋mBvB， 設炸藥爆炸釋放出來的能量為E，由能量守恒定律可知 mAv＋mBv－(mA＋mB)v＝E， B、C碰撞前、后，由動量守恒定律可得mBvB＝(mC＋mB)v共， 若要B、C到達Q之前不再與A發(fā)生碰撞，根據(jù)題意可得知若炸開后，A仍向右運動，需滿足vA≤v共，代入數(shù)據(jù)可得E≥3 J；若炸開后，A向左運動，需滿足|vA|≤3v共，代入數(shù)據(jù)可得E≤1 875 J．綜合可得3 J≤E≤1 875 J. 20.(1)設系統(tǒng)最終速度為v′，由于木箱與木塊組成的系統(tǒng)沒有受到外力作用，故系統(tǒng)動量守恒，以木箱的初速度方向為正方向，由動量守恒定律有Mv－mv＝(M＋m)v′，代入數(shù)據(jù)得v′＝1 m/s. (2)對整個過程，由能量守恒定律有 Mv2＋mv2＝ΔE＋(M＋m)v′2， 設碰撞次數(shù)為n，木箱內(nèi)底板長度為L， 則有n(μmgL＋0.4)＝ΔE，代入數(shù)據(jù)得n＝6次． 8 / 8