2019届高考物理第五章能量和运动课时作业18动量动量守恒定律.docx

课时作业（十八）动量 动量守恒定律基础小题练1如图所示，质量为m的物体(可视为质点)，从h高处的A点由静止开始沿斜面下滑，停在水平地面上的B点(斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接)要使物体能原路返回，在B点需给物体的瞬时冲量最小应是()A2m BmC. D4m【解析】物体从A到B的过程，根据动能定理，有mghWf0，物体从B返回A的过程，根据动能定理，有mghWf0mv2，联立解得v2，在B点需给物体的瞬时冲量等于动量的增加量，故Imv2m，故A正确，B、C、D错误【答案】A2下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()【解析】A中子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受到墙的作用力，系统动量不守恒；C中剪断细线后，以整体为研究对象，木球与铁球的系统所受合外力为零，系统动量守恒；D中木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒【答案】AC3(2018山东潍坊高三上学期期中)在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b，质量均为m.现b球静止，a球向b球运动，发生弹性正碰当碰撞过程中达到最大弹性势能Ep时，a球的速度等于()A. B C2 D2【解析】设碰前a球速度为v0，弹性势能最大时刻即为两球共速之时，设共同速度为v，则由动量守恒和能量守恒得：mv0(mm)vmv(mm)v2Ep由两式解得v ，故A正确【答案】A4在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度时间图象如图所示，下列关系正确的是() Amamb BmambCmamb D无法判断【解析】由动量守恒定律得mavamavam bvb，由于va0，则b球获得的动量大于a球最初的动量若mamb，则两球交换速度，与图象不符；由Ek知，若mamb，则b球的动能将会大于a球最初的动能，违背能量守恒定律，则必然满足mamb.【答案】B5小船相对于静止的湖水以速度v向东航行某人将船上两个质量相同的沙袋，以相对于湖水相同的速率v先后从船上水平向东、向西抛出船外那么当两个沙袋都被抛出后，小船的速度将()A仍为v B大于vC小于v D可能反向【解析】以两沙袋和船为系统，抛沙袋的过程系统满足动量守恒定律的条件，即(M2m)vmvmvMv，解得vvv，故B正确【答案】B6.如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M4 kg.质量m2 kg的小铁块以水平速度v06 m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好到达木板的左端并与木板保持相对静止在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为() A9 J B12 JC3 J D24 J【解析】当弹簧压缩至最短时，Ep最大，mv0(Mm)v，v2 m/s，全程摩擦力做功Wfmv(Mm)v224 J，Epmv(Mm)v212 J.【答案】B创新导向练7动量定理的实际应用打篮球时的传球技巧篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球接球时，两手随球迅速收缩至胸前这样做可以()A减小球对手的冲量 B减小球对手的冲击力C减小球的动量变化量 D减小球的动能变化量【解析】由动量定理Ftp知，接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而减小了球对手的冲击力，选项B正确【答案】B8动量守恒定律在航天科技中的实际应用一质量为M的航天器，正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器的速度大小为v2，则喷出气体的质量m为()A.M BMC.M DM【解析】规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得Mv0(Mm)v2mv1，解得mM，故C正确【答案】C9应用动量守恒定律分析碰撞中的实际问题某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移时间图象图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块、和它们发生正碰后结合体的位移变化关系已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知() A碰前滑块与滑块速度大小之比为72B碰前滑块的动量大小比滑块的动量大小大C碰前滑块的动能比滑块的动能小D滑块的质量是滑块的质量的【解析】根据st图象的斜率等于速度，可知碰前滑块的速度v12 m/s，滑块的速度v20.8 m/s，则碰前速度大小之比为52，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块的动量为负，滑块的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块的动量大小比滑块的小，故B错误；碰撞后的共同速度为v0.4 m/s，根据动量守恒定律，有m1v1m2v2(m1m2)v，解得m26m1，由动能的表达式可知，m1vm2v，故C错误，D正确【答案】D10应用动量定理分析安全带受力问题质量是60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来已知安全带的缓冲时间是1.2 s，安全带长5 m，取g10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为()A500 N B600 NC1 100 N D100 N【解析】安全带长5 m，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度v10 m/s.受安全带的保护经1.2 s速度减小为0，对此过程应用动量定理，以向上为正方向，有(Fmg)t0(mv)，则Fmg1 100 N，C正确【答案】C综合提升练11(2018山东潍坊高三上学期期中)如图所示，质量为M的轨道由上表面粗糙的水平轨道和竖直平面内的半径为R的光滑圆弧轨道紧密连接组成，置于光滑水平面上一质量为m的小物块以水平初速度v0由左端滑上轨道，恰能到达圆弧轨道最高点已知Mm31，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为.求：(1)小物块到达圆弧轨道最高点时的速度；(2)水平轨道的长度【解析】设小物块到达圆弧轨道最高点时速度为v1(1)从小物块滑上轨道到到达最高点的过程中，由动量守恒定律得mv0(Mm)v1联立解得：v1v0.(2)由能量守恒定律得：mgLmgR(mM)vmv由联立得：L.【答案】(1)v0(2)12(2018山东淄博一中高三上学期期中)如图所示，AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的固定圆弧轨道，两轨道恰好相切于B点质量为M的小木块静止在O点，一颗质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均看作质点)(1)求子弹射入木块前的速度；(2)若每当小木块返回到O点或停止在O点时，立即有一颗相同的子弹射入小木块，并留在其中，则当第17颗子弹射入小木块后，小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少？【解析】(1)由子弹射入木块过程动量守恒有mv0(mM)v1木块和子弹滑到点C处的过程中机械能守恒，有(mM)