2018-2019学年高中物理碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律分层训练.docx

第二节 动量动量守恒定律A级抓基础1下列说法中正确的是()A冲量的方向一定和动量的方向相同B动量变化量的方向一定和动量的方向相同C物体的末动量方向一定和它所受合外力的冲量方向相同D冲量是物体动量变化的原因解析：冲量的方向和动量的方向不一定相同，比如平抛运动，冲量方向竖直向下，动量方向是轨迹的切线方向，故A错误；动量增量的方向与合力的冲量方向相同，与动量的方向不一定相同，比如匀减速直线运动，动量变化量的方向和动量的方向相反，故B错误；物体的末动量方向不一定和它所受合外力的冲量方向相同，故C错误；根据动量定理可知，冲量是物体的动量变化的原因，故D正确答案：D2小球质量为2m，以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁，球被反方向弹回速度大小是v，球与墙撞击时间为t，在撞击过程中，球对墙的平均冲力大小是()A.B.C.D.解析：设初速度方向为正，则弹后的速度为；由动量定理可得：Ft2m2mv，解得：F，负号表示力的方向与初速度方向相反；由牛顿第三定律可知，球对墙的平均冲击力为FF；故选C.答案：C3.如图所示，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()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木箱的动量增量与小车(包含男孩)的动量增量相同解析：在男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱的过程中，男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒，故C正确；木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同，方向相反，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同，故D错误答案：C4甲、乙两物体的质量之比为m甲m乙14，若它们在运动过程中的动能相等，则它们动量大小之比p甲p乙是()A11 B12C14 D21解析：根据运动过程中的动能相等，得m甲vm乙v，甲的动量p甲m甲v甲，乙的动量p乙m乙v乙，所以.答案：BB级提能力5.沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移时间图象如图所示则下列判断错误的是()A碰撞前后A的运动方向相反BA、B的质量之比为12C碰撞过程中A的动能变大，B的动能减小D碰前B的动量较大解析：由位移时间图象可得，碰之前vA m/s5 m/s，碰之后vA m/s5 m/s；则碰撞前后A的运动方向相反，故A正确；由位移时间图象可得，碰之前vB m/s10 m/s；根据动量守恒得mAvAmBvBvA，代入数据得mAmB12，故B正确；碰撞前后A速度大小相等，则碰撞过程中A动能不变，故C错误；碰前AB速度方向相反，碰后AB速度方向与B碰前速度方向相同，则碰前B动量较大，故D正确答案：C6.如图小球A和小球B质量之比为13，球A用细绳系住，绳子的另一端固定，球B置于光滑水平面上当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点时恰好与球B弹性正碰，则碰后球A能上升的最大高度是()Ah B. C. D.解析：设A球的质量为m，A球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mghmv，得v0A、B碰撞，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： mv0mvA3mvB由机械能守恒定律得： mvmv3mv，联立解得 vA；设碰后球A能上升的最大高度是H，由机械能守恒定律得：mgHmv 解得 H，故ABD错误，C正确答案：C7.(多选)如图所示，小车A 静止于光滑水平面上，A上有一圆弧PQ，圆弧位于同一竖直平面内，小球B由静止起沿圆弧下滑，这一过程中()A若圆弧光滑，则系统的动量守恒，机械能守恒B若圆弧光滑，则系统的动量不守恒，机械能守恒C若圆弧不光滑，则系统水平方向的动量守恒，但机械能不守恒D若圆弧不光滑，则系统水平方向的动量不守恒，机械能不守恒解析：不论圆弧是否光滑，小车与小球组成的系统在小球下滑过程中系统所受合外力都不为零，则系统动量都不守恒但系统水平方向不受外力，所以系统水平方向的动量守恒若圆弧光滑，只有重力做功，系统的机械能守恒若圆弧不光滑，系统要克服摩擦力做功，机械能减少，故A、D错误，B、C正确答案：BC8在水平力F30 N的作用力下，质量m5 kg的物体由静止开始沿水平面运动已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止(g取10 m/s2)?解析：方法一：用动量定理，分段处理选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，始态速度为零，终态速度为v.取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有：(Fmg)t1mv0，对于撤去F后，物体做匀减速运动的过程，始态速度为v，终态速度为零根据动量定理有：mgt20mv，以上两式联立解得：t2t16 s12 s.方法二：用动量定理，研究全过程选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得：(Fmg)t1(mg)t20，解得：t2t16 s12 s.答案：12 s9如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离l时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上已知l5.0 m，s0.9 m，A、B质量相等且m0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数0.45，桌面高h0.45 m不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)A、B一起平抛的初速度v；(2)小物块A的初速度v0.解析：(1)两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t根据平抛运动规律有：代入数据解得：vs0.9 m/s3.0 m/s.(2) A在桌面上滑行过程，由动能定理得：mglmv2mv，A、B碰撞过程，由动量守恒定律：mv2mv，联立得：v09 m/s.答案：(1)3.0 m/s(2)9 m/s10如图所示，长l0.2 m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m0.5 kg的小球，悬点O距地面的高度H0.35 m开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过t0.1 s落到地面如果不考虑细线的形变，g取10 m/s2，试求：(1)细线拉断前后的速度大小和方向；(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为t0.1 s，试确定细线的平均张力大小解析：(1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：mglmv，得v12 m/s，方向竖直向下设细线拉断