2018版高考物理总复习 第1课时动量定理动量守恒定律及其应用试题.docx

第1课时动量定理动量守恒定律及其应用一、选择题1玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中()A玻璃杯的动量较大B玻璃杯受到的冲量较大C玻璃杯的动量变化较大D玻璃杯的动量变化较快解析玻璃杯从相同高度落下，落地的速度大小是相同的，落地后速度变为零，所以无论落在水泥地面上还是草地上，玻璃杯动量的变化量是相同的，又由动量定理知受到的冲量也是相同的，所以A、B、C都错；由动量定理Ftmvmv，落在水泥地面上，作用时间短，动量变化快，受力大，杯容易碎。答案D2(多选)下列属于反冲运动的是()A向后划水，船向前运动B用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退C用力向后蹬地，人向前运动D水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反解析反冲运动是物体在内力作用下分为两部分，其运动方向相反，A选项是浆与外部水的作用，C选项是人脚与外部地面的作用，都不属于反冲；B选项中子弹与枪身是系统中的两部分，D选项中水流过水轮机内部，是系统中的两部分，B、D正确。答案BD3跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于()A人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑上的动量变化比跳在水泥地上小C人跳在沙坑上受到的冲量比跳在水泥地上小D人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小解析跳远时，落地前的速度约等于起跳时速度的大小，则初动量大小一定；落地后静止，末动量一定。所以，人接触地面过程的动量变化量p一定。因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理Ftp知，t长则F小，故D正确。答案D4.在如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中()A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能不守恒C动量守恒，机械能不守恒D动量不守恒，机械能守恒解析子弹射入木块是瞬间完成的，这个过程相当于子弹与木块发生一次完全非弹性碰撞，动量守恒，机械能不守恒，一部分动能转化为内能。之后木块(连同子弹)压缩弹簧，将其动能转化为弹性势能，这个过程机械能守恒，但由于左侧挡板的支持力的冲量作用，使系统的动量不断减少，动量不守恒。所以整个过程中，动量和机械能均不守恒。答案B5(多选)质量都为m的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后，a球被反向弹回，b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，c球碰后静止，则下列说法正确的是()Am一定小于MBm可能等于MCb球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大Dc球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大解析由a球被反向弹回，可以确定三小球的质量m一定小于M；当两小球发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大，b球与被碰球粘合在一起，发生的是完全非弹性碰撞。答案AC6一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子向上爬时，下列说法不正确的是()A气球可能匀速上升B气球可能相对地面静止C气球可能下降D气球运动速度不发生变化解析气球和人组成的系统动量守恒，(Mm)v0Mv1mv2，当人沿梯子向上爬时，v1可能为零，可能为正，也可能为负，则只有D项错误。答案D7.如图所示，跳水运动员从某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知运动员的质量m60 kg，初速度v010 m/s。若经过1 s时，速度为v10 m/s，则在此过程中，运动员动量的变化量为(g10 m/s2，不计空气阻力)()A600 kgm/sB600 kgm/sC600(1) kgm/sD600(1) kgm/s解析运动员所做的是平抛运动，初末速度不在一条直线上，因此不能直接用初、末动量相加减。在此过程中，运动员只受重力作用，因此重力的冲量就等于动量的变化量。所以pmgt60101 kgm/s600 kgm/s。答案A8如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110解析由mB2mA知，碰前vBvA。若左为A球，设碰后二者速度分别为vA、vB由题意知，pAmAvA2 kgm/s，pBmBvB10 kgm/s，则；若右为A球，由于碰前动量都为6 kgm/s，即都向右运动，两球不可能相碰。综上分析可知，只有A项正确。答案A9如图所示，一根足够长的水平滑杆SS上套有一质量为m的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP，PP穿过金属环的圆心。现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动，则()A磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B磁铁将不会穿越滑环运动C磁铁与圆环的最终速度为D整个过程最多能产生热量v解析磁铁向右运动时，金属环中产生感应电流，由楞次定律可知磁铁与金属环间存在阻碍相对运动的作用力，且整个过程中动量守恒，最终二者相对静止。Mv0(Mm)v，v，E损Mv(Mm)v2，C、D项正确，A、B项错误。答案CD二、非选择题10.如图所示，两个小球A和B质量分别是mA2.0 kg，mB1.6 kg，球A静止在光滑水平面上的M点，球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动，假设两球相距L18 m时存在着恒定的斥力F，L18 m时无相互作用力。当两球相距最近时，它们间的距离为d2 m，此时球B的速度是 4 m/s。求：(1)球B的初速度大小；(2)两球之间的斥力大小；(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间。解析(1)当两球相距最近时两球速度相同，即vAvB4 m/s由动量守恒定律可得：mBvB0mAvAmBvB代入数据解得vB09 m/s。(2)两球从开始相互作用到它们之间距离最近时它们之间的相对位移xLd，由功能关系可得：FxmBvmAvmBv代入数据解得F2.25 N。(3)设两球从开始相互作用到两球相距最近时的时间为t，根据动量定理，对A球有：FtmAvA0代入数据解得t3.56 s。答案(1)9 m/s(2)2.25 N(3)3.56 s11(2016台州中学期中)两根足够长的平行光滑导轨，相距1 m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B0.4 T。金属棒ab、cd质量分别为0.1 kg和0.2 kg，电阻分别为0.4 和0.2 ，并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分开，不计导轨电阻，求：(1)棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小；(2)金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热；(3)金属棒从开始运动直至达到稳定，两棒间距离增加多少？解析(1)ab、cd棒组成的系统动量守恒，最终具有共同速度v，以水平向右为正方向，则mcdv0mabv0(mcdmab)vv1 m/s(2)根据能量转化与守恒定律，产生的焦耳热：QEk减(mcdmab)1.2 J(3)对cd棒利用动量定理：BILtmcd(vv0)BLqmcd(v0v)又q解得：s1.5 m答案(1)1 m/s(2)1.2 J(3)1.5 m12.如图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量M40 kg的小车B静止于轨道右侧，其板与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量m20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动。若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8 m，物体与小车板面间的动摩擦因数为0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，(取g10 m/s2)求：(1)物体C滑到轨道底端时的速度大小；(2)物体C与小车保持相对静止时的速度大小；(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离。解析(1)下滑过程中机械能