高考物理一轮复习 专题26 动量 动量定理 动量守恒定律（测）（含解析）.doc

专题26 动量 动量定理 动量守恒定律【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1如图所示，竖直平面内有一半圆槽，a、c等高，b为圆槽最低点，小球从a点正上方o点静止释放，从a点切入圆槽，刚好能运动至c点。设球在ab段和bc段运动过程中，运动时间分别为t1、t2，合外力的冲量大小为i1、i2，则： （ ）a. t1 t2 b. t1= t2 c. i1 i2 d. i1= i2【答案】c 2一质量为m的物体放在光滑水平面上，若以恒力f沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是： （ ）a. 物体的位移相等b. 物体动能的变化量相等c. f对物体做的功相等d. 物体动量的变化量相等【答案】d【解析】物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大故a错误根据动能定理得知，物体动能的变化量逐渐增大故b错误由功的公式w=fl知道，在相同的时间间隔内，f做功增大故c错误根据动量定理得：ft=p，f、t相等，则p相等，即物体动量的变化量相等故d正确故选d.点睛：恒力在相等时间内冲量相等，动量变化量必定相等，但位移、f做功、动能变化量并是不相等属于简单题. 3如图所示，在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b，a球质量为2m、带电量为+q，b球质量为m、带电量为+2q，两球相距较远且相向运动某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰则下列叙述正确的是： （ ）a. 两球相距最近时，速度大小相等、方向相反b. a球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功c. a球一直沿原方向运动，b球要反向运动d. a、b两球都要反向运动，但b球先反向【答案】d点评：根据系统运动情况，选用正确规律求解是解题的关键，如在本题中，库仑力为内力，系统外力为零，因此动量守恒，利用动量守恒解答要简单很多4有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长l,已知他自身的质量为m,则渔船的质量m为： （ ）a. mld b. m(l-d)d c. m(l+d)d d. mdl-d【答案】b【解析】据题意，人从船尾走到船头过程中，动量守恒，则有：mv=mv，即mdt=ml-dt，则船的质量为：m=ml-dd，b正确；acd错误；故选b。5如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板b，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块a以速度v0从板的右端水平向左滑上木板b。在木块a与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是： （ ）a. 弹簧压缩量最大时，b板运动速率最大b. b板的加速度一直增大c. 弹簧给木块a的冲量大小为2mv03d. 弹簧的最大弹性势能为mv023【答案】d根据动量守恒定律，有2mv0=（m+2m）v，系统机械能守恒，根据守恒定律，有：ep=122mv02-12(2m+m)v2，由两式解得ep=13mv02，故d正确；6放在水平桌面上的物体质量为m，在时间t内施以水平恒力f去推它，物体始终未动，那么在t时间内推力f的冲量为： （ ）a0 bft cmgt d无法计算【答案】b【解析】由冲量的概念可知，在时间t内，水平恒力f的冲量为ft，故选项b正确.【名师点睛】此题是对冲量概念的考查；要知道力的冲量为ft，只于作用力和作用时间有关，而与物体的位移及运动状态无关，要与力的功区别开来. 7如图所示，两个质量相同的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止滑下，到达斜面底端的过程中，两物体相同的物理量为： （ ）a重力的冲量 b弹力的冲量 c合外力的冲量 d动量改变量的大小【答案】d【名师点睛】此题考查机械能守恒定律及动量定理；解题时除了要熟练掌握动量的概念、动量定理外，还要注意动量的方向；动量的变化和合外力的冲量可以互求；此题意在考查物理规律的灵活运用能力.8如图所示，质量相等的a、b两个物体，分别沿倾角为和的两个光滑斜面，由静止开始从同一高度h1开始下滑到同样的另一高度h2。在这一过程中， a、b两个物体具有相同的物理量是： （ ）bah1h2a所受重力的冲量 b所受支持力的冲量 c所受合力的冲量 d动量变化的大小【答案】d【名师点睛】该题考查动量定理的应用，要注意正确进行受力分析，结合动能定理求解速度大小，同时要注意动量及冲量的方向性。9a、b两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图表示发生碰撞前后的v-t图线，由图线可以判断正确的是： （ ）a. a、b的质量比为3:2b. a、b作用前后总动量守恒c. a、b作用前后总动量不守恒d. a、b作用前后总动能不变【答案】abd【解析】a、根据动量守恒定律：得：ma：mb3:2，故a正确；bc、根据动量守恒知a、b作用前后总动量守恒，b正确、c错误；d、作用前总动能：作用后总动能：可见作用前后总动能不变，d正确；故选：abd。【名师点睛】两物体在光滑水平面上沿同一直线发生碰撞，系统所受合外力为零，动量守恒。根据碰撞前后动量守恒列方程，可求两物体质量之比。根据图像碰撞前后两物体的速度，分别求出碰撞前后两物体的动能之和，可得出作用前后总动能不变。10如图甲所示，物块a、b间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中a物块最初与左侧固定的挡板相接触，b物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定，在a离开挡板后，b物块的vt图如图乙所示，则可知： （ ）a. a的质量为4kgb. 运动过程中a的最大速度为vm=4m/sc. 在a离开挡板前，系统动量守恒、机械能守恒d. 在a离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3j【答案】bd【名师点睛】在a离开挡板前，由于挡板对a有作用力，所以a、b系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；a离开挡板后，a、b系统所受合外力为零，系统机械能守恒b速度最大时，a的速度最小为零，且此时弹簧处于原长；b的速度最小时，a的速度最大；当a、b速度相等时，a、b动能之和最小，此时弹性势能最大。根据机械能守恒定律和动量守恒定律求解。11有关实际中的现象，下列说法正确的是： （ ）a火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度b体操运动员在着地时曲腿是为了减小地面对运动员的作用力c用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响d为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好【答案】abc【名师点睛】沙坑或海绵垫子具有缓冲作用，可以延长运动员与地面的接触时间，减小运动员受到的冲击力，避免运动员受伤。12如图所示，质量为m的物块，在与水平方向成角的恒力f作用下沿光滑水平面运动，物块通过a点和b点的速度分别是和，物块由a运动到b的过程中，力f对物块做的功w和力f对物块的冲量i分别是： （ ）abcd【答案】bc【解析】由动能定理可得：f所做的功；，故b正确a错误；由动量定理可得：合外力的冲量：； 而合外力为f在水平方向上的分量，故，故f的冲量大于合外力的冲量，故d错误c正确；【名师点睛】物体只在拉力做功的情况下前进，已知初末速度，故可由动能定理求出拉力做的功；由动量定理可求得力做功的冲量需要注意动量和动能的区别，动能为标量，而动量为矢量二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）一垒球手水平挥动球棒，迎面打击一以速度水平飞来的垒球，垒球随后在离打击点水平距离为的垒球场上落地。设垒球质量为，打击点离地面高度为，球棒与垒球的作用时间为，重力加速度为，求球棒对垒球的平均作用力的大小。【答案】【名师点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。14（10分）如图所示，两端带有固定薄挡板的滑板c长为l，质量为，与地面间的动摩擦因数为，其光滑上表面上静置着质量分别为m、的物块，a、b，a位于c的中点，现使b以水平速度2v向右运动，与挡板碰撞并瞬间粘连，不再分开，a、b可看做质点，物块a与b、c的碰撞都可视为弹性碰撞。已知重力加速度为g，求：（i）b与c上挡板碰撞后的速度以及b、c碰撞后c在水平面上滑动时的加速度大小；（ii）a与c上挡板第一次碰撞后a的速度大小。【答案】（i）（ii）【解析】（1）b、c碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：解得：；对bc，由牛顿第二定律得：，解得：；（ii）设a、c第一次碰撞前瞬间c的速度为，由匀变速直线运动的速度位移公式得：，物块a与b、c的碰撞都可视为弹性碰撞，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：由能量守恒定律得：解得，a与c上挡板第一次碰撞后a的速度大小；【名师点睛】本题的关键要分析清楚物体运动过程，抓住弹性碰撞的规律：遵守动量守恒定律和能量守恒定律，结合牛顿第二定律研究15（15分）用速度大小为 v 的中子轰击静止的锂核，发生核反应后生成氚核和粒子， 生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为 78，中子的质量为 m，质子的质量可近似看作 m，光速为 c（i）写出核反应方程；（ii）求氚核和粒子的速度大小；（iii）若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能，求出质量亏损【答案】（i）（ii） ，（iii）【名师点睛】核反应中遵守两大基本规律：能量守恒定律和动量守恒定律注意动量守恒定律的矢量性，要明确是如何转化的。16（15分）如图所示，一光滑水平桌面ab与一半径为r的光滑半圆形轨道相切于c点，且两者固定不动一长为l=1.25m的细绳，一端固定于o点，另一端系一个质量m1为0.4kg的小球当小球m1在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零现将小球m1提起使细绳处于水平位置时无初速释放当小球m1摆至最低点时，细绳恰好被拉断，此时小球m1恰好与放在桌面上的质量m2为0.6kg的小球发生弹性正碰，m2将沿半圆形轨道运动两小球均可视为质点，取g=10m/s2求：(1)细绳所能承受的最大拉力为多大?(2) m2在半圆形轨道最低点c点的速度为多大?(3)为了保证m2在半圆形轨道中运动时不