2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練18 動(dòng)量守恒定律(含解析).doc
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動(dòng)量守恒定律 小題狂練? 小題是基礎(chǔ) 練小題 提分快 1.[2019北京東城區(qū)模擬](多選)兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,這個(gè)系統(tǒng)中( ) A.一個(gè)物體增加的速度等于另一個(gè)物體減少的速度 B.一物體受合力的沖量與另一物體所受合力的沖量相同 C.兩個(gè)物體的動(dòng)量變化總是大小相等、方向相反 D.系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零 答案:CD 解析:兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,即p1+p2=p′1+p′2,等式變形后得p1-p′1=p′2-p2,即-Δp1=Δp2,-m1Δv1=m2Δv2,所以每個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反,但是只有在兩物體質(zhì)量相等的情況下才有一個(gè)物體增加的速度等于另一個(gè)物體減少的速度,故A錯(cuò)誤,C正確;根據(jù)動(dòng)量定理得I1=Δp1,I2=Δp2,每個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反,所以每個(gè)物體受到的沖量大小相等,方向相反,故B錯(cuò)誤;兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,即系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零,D正確. 2.[2019湖北省襄陽四中檢測](多選)關(guān)于動(dòng)量守恒的條件,下列說法正確的是( ) A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,系統(tǒng)動(dòng)量就不可能守恒 B.只要系統(tǒng)所受合外力所做的功為零,系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒 C.只要系統(tǒng)所受合外力的沖量始終為零,系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒 D.系統(tǒng)加速度為零,系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒 答案:CD 解析: 只要系統(tǒng)所受外力的矢量和為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒,與系統(tǒng)內(nèi)是否存在摩擦力無關(guān),故A錯(cuò)誤;系統(tǒng)所受合外力做的功為零,系統(tǒng)所受合外力不一定為零,則系統(tǒng)動(dòng)量不一定守恒,故B錯(cuò)誤;力與力的作用時(shí)間的乘積是力的沖量,系統(tǒng)所受到合外力的沖量為零,則系統(tǒng)受到的合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故C正確;系統(tǒng)加速度為零,由牛頓第二定律可得,系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故D正確. 3.[2017全國卷Ⅰ]將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點(diǎn)火升空,50 g燃燒的燃?xì)庖源笮?00 m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出.在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的動(dòng)量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)( ) A.30 kgm/s B.5.7102 kgm/s C.6.0102 kgm/s D.6.3102 kgm/s 答案:A 解析:燃?xì)鈴幕鸺龂娍趪姵龅乃查g,火箭和燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的動(dòng)量大小為p,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,可得p-mv0=0,解得p=mv0=0.050 kg600 m/s=30 kgm/s,選項(xiàng)A正確. 4.[2019甘肅協(xié)作體聯(lián)考]如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的木箱靜止在光滑水平面上,木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊.現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向左的初速度v0,則( ) A.小木塊和木箱最終將靜止 B.木箱速度減為的過程,小木塊受到的水平?jīng)_量大小為Mv0 C.最終小木塊速度為,方向向左 D.木箱和小木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 答案:C 解析:由于木箱在光滑水平面上,小木塊與木箱之間的摩擦力是木箱和小木塊組成的系統(tǒng)的內(nèi)力,給木箱一個(gè)向左的初速度,系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒定律,小木塊和木箱最終將以相同的速度運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)量守恒定律,Mv0=(M+m)v,最終速度v=,選項(xiàng)C正確,A錯(cuò)誤;由于木箱底板粗糙,小木塊在木箱內(nèi)相對于木箱滑動(dòng),摩擦產(chǎn)生熱量,所以木箱和小木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)木箱速度減小為時(shí),木箱動(dòng)量減少了Mv0,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,小木塊的動(dòng)量將增加Mv0,根據(jù)動(dòng)量定理,木箱對小木塊作用力的沖量大小為Mv0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 5.[2019甘肅協(xié)作體聯(lián)考] 如圖所示,靜止在光滑水平面上的木板A,右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連,木板質(zhì)量M=3 kg,質(zhì)量m=1 kg的鐵塊B以水平速度v0=4 m/s從木板的左端沿板面向右滑行,壓縮彈簧后又被彈回,最后恰好停在木板的左端.在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為( ) A.3 J B.4 J C.6 J D.20 J 答案:A 解析:設(shè)鐵塊與木板共速時(shí)速度大小為v,鐵塊相對木板向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為L,鐵塊與木板之間的摩擦力大小為Ff,鐵塊壓縮彈簧使彈簧最短時(shí),由能量守恒可得mv=FfL+(M+m)v2+Ep,由動(dòng)量守恒,得mv0=(M+m)v,從鐵塊開始運(yùn)動(dòng)到最后停在木板左端過程,由功能關(guān)系得mv=2FfL+(M+m)v2,聯(lián)立解得Ep=3 J,故選項(xiàng)A正確. 6.[2019四川省成都外國語學(xué)校模擬]有一條捕魚小船??吭诤叴a頭,小船(一噸左右)又窄又長.一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測定它的質(zhì)量.他進(jìn)行了如下操作:首先將船平行碼頭自由停泊,輕輕從船尾上船,走到船頭后停下來,而后輕輕下船,用卷尺測出船后退的距離為d,然后用卷尺測出船長為L,已知他自身的質(zhì)量為m,則船的質(zhì)量M為( ) A. B. C. D. 答案:B 解析:據(jù)題意,人從船尾走到船頭過程中,動(dòng)量守恒,則有Mv0=mv,即Md=m(L-d),解得船的質(zhì)量為M=,所以B選項(xiàng)正確. 7.[2019福建省四地六校聯(lián)考]如圖所示,A、B兩物體的中間用一段細(xì)繩相連并有一壓縮的彈簧,放在平板小車C上后,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài).若地面光滑,則在細(xì)繩被剪斷后,A、B從C上未滑離之前,A、B在C上向相反方向滑動(dòng)的過程中( ) A.若A、B與C之間的摩擦力大小相同,則A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 B.若A、B與C之間的摩擦力大小相同,則A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C.若A、B與C之間的摩擦力大小不相同,則A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 D.若A、B與C之間的摩擦力大小不相同,則A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 答案:D 解析: 當(dāng)A、B兩物體及彈簧組成一個(gè)系統(tǒng)時(shí),彈簧的彈力為內(nèi)力,而A、B與C之間的摩擦力為外力.當(dāng)A、B與C之間的摩擦力大小不相等時(shí),A、B及彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力不為零,動(dòng)量不守恒;當(dāng)A、B與C之間的摩擦力大小相等時(shí),A、B及彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零,動(dòng)量守恒.對A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng),彈簧的彈力及A、B與C之間的摩擦力均屬于內(nèi)力,無論A、B與C之間的摩擦力大小是否相等,系統(tǒng)所受的合外力均為零,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.故選項(xiàng)D正確. 8.[2019重慶一中調(diào)研]如圖所示,小球a、b(可視為質(zhì)點(diǎn))用等長的細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O.將球a和球b向左和向右拉起,使細(xì)線水平.同時(shí)由靜止釋放球a和球b,兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng),此后細(xì)線與豎直方向之間的最大夾角為θ=60.忽略空氣阻力,則兩球a、b的質(zhì)量的比值( ) A.=3 B.=3-2 C.=2 D.=2+2 答案:B 解析:設(shè)細(xì)線長為L,球a、b下落至最低點(diǎn),但未相碰時(shí)的速率分別為v1、v2,由機(jī)械能守恒定律得magL=mav,mbgL=mbv;在兩球碰后的瞬間,兩球共同速度為v,以向左為正,由動(dòng)量守恒定律得mbv2-mav1=(ma+mb)v,兩球共同向左運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,由機(jī)械能守恒定律得(ma+mb)v2=(ma+mb)gL(1-cosθ),聯(lián)立解得:==3-2,所以選項(xiàng)B正確. 9.[2019山東省海曲中學(xué)模擬](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瞬間獲得水平向右的速度3 m/s,以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖象信息可得( ) A.在t1、t3時(shí)刻兩物塊達(dá)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(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長 C.兩物塊的質(zhì)量之比為m1:m2=1:2 D.在t2時(shí)刻A與B的動(dòng)能之比為Ek1:Ek2=8:1 答案:BD 解析:由題圖乙可知,從0到t1的過程中,A的速度增大,B的速度減小,彈簧被拉伸,在t1時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1 m/s,此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài),從t1到t2的過程,A的速度繼續(xù)增大,B的速度先減小再反向增大,彈簧開始收縮,到達(dá)t2時(shí)刻,A的速度最大,B的速度反向且達(dá)到最大,彈簧恢復(fù)原長;從t2到t3的過程,A的速度減小,B的速度先減小再反向增大,彈簧被壓縮,到t3時(shí)刻,A、B的速度相等,為1 m/s,此時(shí)彈簧的壓縮量最大,從t3到t4的過程,A的速度減小,B的速度增大,t4時(shí)刻,彈簧恢復(fù)到原長,B的速度等于初速度,A的速度為零,由以上分析可知,A錯(cuò)誤,B正確.系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以B的初速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得,t=0時(shí)刻和t=t1時(shí)刻系統(tǒng)總動(dòng)量相等,有m2v0=(m1+m2)v1,解得m1:m2=2:1,故C錯(cuò)誤.由題圖乙可知,在t2時(shí)刻A、B兩物塊的速度分別為vA=2 m/s,vB=-1 m/s,物塊的動(dòng)能Ek=mv2,則A、B兩物塊的動(dòng)能之比為Ek1 :Ek2=8:1,故D正確. 10.[2019廣州模擬](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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng),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(dòng)量守恒 B.當(dāng)兩物塊相距最近時(shí),物塊甲的速率為零 C.物塊甲的速率可能達(dá)到5 m/s D.當(dāng)物塊甲的速率為1 m/s時(shí),物塊乙的速率可能為0 答案:AD 解析:甲、乙兩物塊組成的系統(tǒng)在彈簧壓縮過程中,系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故A正確.當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)速度相同,取碰撞前物塊乙的速度方向?yàn)檎较?,設(shè)共同速率為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv乙-mv甲=2mv,解得v=0.5 m/s,故B錯(cuò)誤.若物塊甲的速率達(dá)到5 m/s,方向與原來相同,則mv乙-mv甲=-mv′甲+m乙v′乙,解得v′乙=6 m/s,兩個(gè)物塊的速率都增大,動(dòng)能都增大,違反了能量守恒定律;若物塊甲的速率達(dá)到5 m/s,方向與原來相反,則mv乙-mv甲=mv′甲+m乙v′乙,代入數(shù)據(jù)解得v′乙=-4 m/s,即碰撞后,物塊乙的動(dòng)能不變,物塊甲的動(dòng)能增加,違反了能量守恒定律,所以物塊甲的速率不可能達(dá)到5 m/s,故C錯(cuò)誤.甲、乙兩物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,若物塊甲的速率為1 m/s,方向與原來相同,由動(dòng)量守恒定律得mv乙-mv甲=-mv′甲+m乙v′乙,解得v′乙=2 m/s;若物塊甲的速率為1 m/s,方向與原來相反,由動(dòng)量守恒定律得mv乙-mv甲=mv′甲+m乙v′乙,解得v′乙=0,故D正確. 11.[2019山西省太原五中考試]如圖所示,光滑水平面上有A、B兩輛小車,質(zhì)量均為m=1 kg,現(xiàn)將小球C用長為0.2 m的細(xì)線懸于輕質(zhì)支架頂端,mc=0.5 kg.開始時(shí)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(jì)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(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒 B.從兩車粘在一起到小球擺到最高點(diǎn)的過程中,A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)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 答案:C 解析:兩車碰撞后粘在一起,屬于典型的非彈性碰撞,有機(jī)械能損失,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從兩車粘在一起到小球擺到最高點(diǎn)的過程中,在豎直方向上A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力不為零,則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,B項(xiàng)錯(cuò)誤;A、B兩車碰撞過程,動(dòng)量守恒,設(shè)兩車剛粘在一起時(shí)共同速度為v1,有mv0=2mv1,解得v1=2 m/s;從開始到小球到最高點(diǎn)的過程中,A、B、C組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,設(shè)小球上升到最高點(diǎn)時(shí)三者共同速度為v2,有2mv1+mcv0=(2m+mc)v2,解得v2=2.4 m/s,從兩車粘在一起到小球擺到最高點(diǎn)的過程中,A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即mcgh=mcv+2mv-(2m+mc)v,解得h=0.16 m,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 12.[2019青島模擬]某研究小組通過實(shí)驗(yàn)測得兩滑塊碰撞前后運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到如圖所示的位移-時(shí)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(yùn)動(dòng)的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移變化關(guān)系.已知相互作用時(shí)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(dòng)量大小比滑塊Ⅱ的動(dòng)量大小大 C.碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)能比滑塊Ⅱ的動(dòng)能小 D.滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的 答案:D 解析:根據(jù)s-t圖象的斜率等于速度,可知碰前滑塊Ⅰ速度為v1=-2 m/s,滑塊Ⅱ的速度為v2=0.8 m/s,則碰前速度大小之比為5:2,故A錯(cuò)誤;碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒,碰撞前,滑塊Ⅰ的動(dòng)量為負(fù),滑塊Ⅱ的動(dòng)量為正,由于碰撞后總動(dòng)量為正,故碰撞前總動(dòng)量也為正,故碰撞前滑塊Ⅰ的動(dòng)量大小小于滑塊Ⅱ的動(dòng)量大小,故B錯(cuò)誤;碰撞后的共同速度為v=0.4 m/s,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有m1v1+m2v2=(m1+m2)v,解得m2=6m1,由動(dòng)能的表達(dá)式可知,m1v>m2v,故C錯(cuò)誤,D正確. 13.[2019北京東城區(qū)模擬]下面關(guān)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(dòng)能不變,則這樣的碰撞叫做非彈性碰撞 C.碰撞是指相對運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)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 答案:C 解析:正碰也稱對心碰撞,是小球在相互作用前后都沿著同一直線(即沿著兩球球心連線)運(yùn)動(dòng)的碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷兩小球碰撞前后的機(jī)械能是否守恒,從而將碰撞分為彈性碰撞和非彈性碰撞,斜碰也稱非對心碰撞,是兩球在碰撞前的相對速度不沿兩球球心連線的碰撞,斜碰也遵循動(dòng)量守恒定律,但情況較復(fù)雜,同樣需要根據(jù)兩小球碰撞前后的機(jī)械能是否守恒,從而判斷屬于彈性碰撞還是非彈性碰撞,故A、B錯(cuò)誤;根據(jù)碰撞的定義可知,碰撞是指相對運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程,故C正確;在碰撞現(xiàn)象中,如果內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,則可以忽略外力的作用,D錯(cuò)誤. 14.[2019安徽示范高中質(zhì)檢]甲、乙兩球在水平光滑軌道上同向運(yùn)動(dòng),已知它們的動(dòng)量分別是p1=5 kgm/s,p2=7 kgm/s,甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞,碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)?0 kgm/s,則甲球質(zhì)量m1與乙球質(zhì)量m2間的關(guān)系可能正確的是( ) A.m1=m2 B.2m1=m2 C.4m1=m2 D.6m1=m2 答案:C 解析:設(shè)碰后甲球動(dòng)量變?yōu)閜′1,乙球動(dòng)量變?yōu)閜′2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得p1+p2=p′1+p′2,解得p′1=2 kgm/s.碰撞過程系統(tǒng)的總動(dòng)能不增加,則有+≤+,解得≤,碰撞后甲球的速度不大于乙球的速度,則有≤,解得≥,綜上有≤≤,C正確,A、B、D錯(cuò)誤. 15.[2019石家莊模擬]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(yuǎn)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(shí)間均可忽略不計(jì).已知m2=3m1,則A反彈后能達(dá)到的最大高度為( ) A.h B.2h C.3h D.4h 答案:D 解析:所有的碰撞都是彈性碰撞,所以不考慮能量損失.設(shè)豎直向上為正方向,根據(jù)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律可得,(m1+m2)gh=(m1+m2)v2,m2v-m1v=m1v1+m2v2,(m1+m2)v2=m1v+m2v,m1v=m1gh1,又m2=3m1,則v1>v2≥0.聯(lián)立可得h1=4h,選項(xiàng)D正確. 16.[2019武漢模擬](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(yùn)動(dòng),一顆質(zhì)量為m(m- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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