物理高考大一轮复习第6章动量守恒定律及其应用第19讲动量守恒定律练习（含解析）.docx

第19讲 动量守恒定律解密考纲主要考查动量守恒定律的基本概念、规律的理解，运用守恒的观点分析物体运动过程等1(2019烟台二中高三月考)(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，人和车都处于静止状态一个人站在车上用大锤敲打车的左端，在连续的敲打下，下列说法正确的是( )A车左右往复运动B车持续向右运动C大锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒D当大锤停止运动时，人和车也停止运动ACD解析 把人和车看成一个整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒可知，系统的总动量为零，当把锤头打下去时，大锤向右运动，小车就向左运动，抬起锤头时大锤向左运动，小车向右运动，所以在水平面上左、右往返运动，车不会持续地向右驶去，当大锤停止运动时，人和车也停止运动，选项A、C、D正确2(2019河南林州一中分校高三调研)(多选)如图所示，A、B两物体的质量之比MAMB32，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑当弹簧突然释放后，A、B两物体被反向弹开，则A、B两物体滑行过程中()A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为23，A、B组成的系统动量守恒C若A、B所受的动摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B、C组成的系统动量不守恒BC解析 因为A、B的质量不等，若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则所受摩擦力大小不等，A、B组成的系统所受的外力之和不为零，所以A、B组成的系统动量不守恒，故选项A错误若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为23，A、B两物体的质量之比MAMB32，所以A、B两物体所受摩擦力大小相等，方向相反，A、B组成的系统所受的外力之和为零，所以A、B组成的系统动量守恒，故选项B正确若A、B与平板车上表面间的动摩擦力相同，A、B组成的系统所受的外力为零，所以A、B两物体的系统总动量守恒，故选项C正确因地面光滑，则无论A、B所受的摩擦力大小是否相等，A、B、C组成的系统合外力均为零，系统的总动量守恒，故选项D错误3(2019辽宁六校协作体高三联考)(多选)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kgm/s，B球的动量是5 kgm/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()ApA2 kgm/s，pB14 kgm/sBpA4 kgm/s，pB16 kgm/sCpA6 kgm/s，pB6 kgm/sDpA5 kgm/s，pB7 kgm/sCD解析 碰撞前系统总动量ppApB12 kgm/s，由题意，设mAmBm，碰前总动能为Ek；若pA2 kgm/s，pB14 kgm/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能Ek，不可能，选项A错误；若pA4 kgm/s，pB16 kgm/s，碰撞后的总动能Ek，不可能，选项B错误；若pA6 kgm/s，pB6 kgm/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能2Ek，是可能的，选项C正确；若pA5 kgm/s，pB7 kgm/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能Ek，是可能的，选项D正确4(2019山东师范大学附属中学高三模拟)(多选)在光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0射击质量为M的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块在加速运动中的位移为s，下列说法正确的是( )A子弹动能的亏损大于系统动能的亏损B子弹动量的减少量等于木块动量的增加量C摩擦力对M做的功一定等于摩擦力对m做的功D位移s一定大于深度dAB解析 子弹射穿木块的过程中，子弹损失的动能转化为木块的动能和系统的内能，故子弹减少的动能大于木块增加的动能，故选项A正确；水平面光滑，则系统在水平方向的动量守恒，由动量守恒定律可知，子弹动量减少量等于木块动量增加量，故选项B正确；子弹击中木块的过程中，子弹克服阻力做的功，一方面转化为木块的动能，另一方面转化为系统内能，根据动能定理可知摩擦力对木块做的功等于木块的动能的增加量，因此摩擦力对木块做的功一定小于摩擦力对子弹做的功，故选项C错误；设子弹与木块之间的相互作用力为Ff，子弹和木块达到的共同速度大小为v，由动能定理得，对子弹Ff(sd)mv2mv，对木块FfsMv2，又根据动量守恒定律得mv0(Mm)v，联立方程解得，因为1，所以s|v1|，所以最后A球不会与B球再相碰，故选项A正确，B错误；当h0.2 m时，根据v0、vv0，可得，C球最后的速度v m/s m/s，故选项C错误，D正确12(2019河南滑县高三联考)如图所示，两个相同的物块A、B静止在水平面上，质量均为m0.5 kg，两物块间距离为x01.0 m，它们之间连有一根松弛的轻绳某时刻物块B受到一个水平向右的拉力，拉力F10.0 N经时间t10.5 s后撤掉水平拉力F，再经时间t20.1 s两物块间的轻绳突然绷紧设两物块与水平面间的动摩擦因数为0.2，轻绳绷紧的瞬间绳子上的张力远大于物块受到的摩擦力g取10 m/s2，求：(1)两物块间的轻绳的长度；(2)轻绳绷紧的瞬间，轻绳对物块A的冲量大小解析 (1)在拉力作用的t10.5 s时间内，由动量定理得Ft1mgt1mv1，解得v19.0 m/s，由动能定理得(Fmg)x1mv，解得x12.25 m撤掉拉力后的t20.1 s时间内，由牛顿第二定律有mgma，解得ag2 m/s2，v2v1at28.8 m/s，x2t20.89 m，两物块间轻绳的长度xx0x1x24.14 m.(2)轻绳绷紧的瞬间绳子上的张力远大于物块的摩擦力，两物块组成的系统动量守恒，有mv22mv3，解得v34.4 m/s.由动量定理得，轻绳绷紧的瞬间，轻绳对物块A的冲量大小Ipmv30，解得I2.2 Ns.答案 (1)4.14 m(2)2.2 Ns13(2019江西上饶高三联考)一质量为M的沙袋用长度为L的轻绳悬挂，沙袋距离水平地面高度为h，一颗质量为m的子弹，以某一水平速度射向沙袋，穿出沙袋后落在水平地面上(沙袋的质量不变，子弹与沙袋作用的时间极短)测量出子弹落地点到悬挂点的水平距离为x，在子弹穿出沙袋后沙袋的最大摆角为，空气阻力不计，重力加速度为g，求：(1)子弹射出沙袋瞬间的速度v1的大小；(2)子弹射入沙袋前的速度v的大小解析 (1)子弹射出沙袋后做平抛运动，根据平抛运动规律xv1t，在竖直方向hgt2，解得v1x.(2)由机械能守恒定律得MvMgL(1cos )，解得v2.对子弹穿过沙袋的过程，以向右为正，根据动量守恒定律得mvmv1Mv2，解得vx.答案 (1)x(2)x 14(2019湖南、湖北八市十二校高三调研联考)如图所示，在竖直平面内有一倾角37的传送带，两皮带轮AB轴心之间的距离L3.2 m，沿顺时针方向以v02 m/s匀速运动一质量m2 kg的物块P从传送带顶端无初速度释放，物块P与传送带间的动摩擦因数0.5.物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为 m的光滑圆弧形轨道CDF，并沿轨道运动至最低点F，与位于圆弧轨道最低点的物块Q发生碰撞，碰撞时间极短，物块Q的质量M1 kg，物块P和Q均可视为质点，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)物块P从传送带离开时的动量；(2)传送带对物块P做功为多少；(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间，物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围解析 (1)物块在未到达与传送带共速之前，所受摩擦力方向沿传送带向下，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma1，解得a110 m/s2，所需时间t10.2 s，沿斜面向下运动的位移x1t10.2 m.当物块P的速度与传送带共速后，由于mgsin mgcos ，所以物块P所受摩擦力方向沿传送带向上，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma2，解得a22 m/s2，物块P以加速度a2运动的距离为x2Lx13 m设物块P运动到传送带底端的速度为v1，由运动学公式得vv2a2x2，解得v14 m/s，则动量为pmv18 kgm/s，方向与水平方向成37斜向右下(2)物块从顶端到底端，根据动能定理WmgLsin 37mv，可知传送带对物块做功为W22.4 J.(3)设物块P运动到F点的速度为v2，由动能定理得mvmvmgr(1cos 37)，解得v26 m/s.若物块P与物块Q发生完全弹性碰撞，并设物块P碰撞后的速度为v3，物块Q碰撞后的速度为v4，则两物块的碰撞过程动量守恒，碰撞前后动能之和不变，mv2mv3Mv4，根据能量守恒mvmvMv，解得v32 m/s，若物块P与物