七高考（）高考物理试题分项精析 专题19 动量定理和动量守恒定律.doc

专题19 动量定理和动量守恒定律一、单项选择题1【2017新课标卷】将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）a30 b5.7102 c6.0102 d6.3102【答案】a【考点定位】动量、动量守恒【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要注意动量的矢量性即可，比较简单。2【2015重庆3】高空作业须系安全带.如果质量为的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为（可视为自由落体运动）.此后经历时间安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为a b c d【答案】a【解析】 人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式，可知；缓冲过程（取向上为正）由动量定理得，解得：，故选a。【考点定位】运动学公式、动量定理3【2012福建卷】如图，质量为m的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为abcd 【答案】c【解析】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向：，。【考点定位】本题动量守恒相关知识4【2012重庆卷】质量为m的人站在质量为2m的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为v0时，人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的vt图象为【答案】b【考点定位】本题考查动量守恒定律及其相关知识5【2013天津卷】我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）a甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量b甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反c甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量d甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【答案】 b【解析】 冲量是矢量，甲乙相互作用时，冲量大小相等方向相反，故a错误；由动量守恒定律知，甲乙动量变化量大小相等方向相反，故b正确；甲乙相互作用时是非弹性碰撞，动能不守恒，甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等，故c错误；因甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等，由动能定理知，甲对乙做功的绝对值和乙对甲做功的绝对值不相等，故d错误。【考点定位】 本题考查冲量、动量、动量守恒定律和动能定理，意在考查考生的推理能力。6【2014福建卷】一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为av0-v2 bv0+v2 c d【答案】d【解析】系统分离前后，动量守恒：，解得：，故a、b、c错误，d正确。【考点定位】本题考查动量守恒定律7【2014重庆卷】一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为31.不计质量损失，取重力加速，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是【答案】b【考点定位】本题考查了平抛运动规律、爆炸问题、动量守恒定律.8【2015福建30（2）】如图，两滑块a、b在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块a的质量为m，速度为2v0，方向向右，滑块b的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是aa和b都向左运动 ba和b都向右运动 ca静止，b向右运动 da向左运动，b向右运动【答案】d【解析】取向右为正方向，根据动量守恒：，知系统总动量为零，所以碰后总动量也为零，即a、b的运动方向一定相反，所以d正确；a、b、c错误。【考点定位】原子结构和原子核9【2015北京17】实验观察到，静止在匀强磁场中a点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，则（ ）a轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外b轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外c轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里d轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里【答案】d【考点定位】衰变、动量守恒定律、带电粒子在磁场中的运动、左手定则。10【2013福建卷】将静置在地面上，质量为m（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是a b c d 【答案】d【解析】在不考虑重力和空气阻力的情况下，火箭及燃气系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有，解得：，因此d正确，abc错误。【考点定位】反冲运动，动量守恒定律二、多项选择题11【2017新课标卷】一质量为2 kg的物块在合外力f的作用下从静止开始沿直线运动。f随时间t变化的图线如图所示，则at=1 s时物块的速率为1 m/sbt=2 s时物块的动量大小为4 kgm/sct=3 s时物块的动量大小为5 kgm/sdt=4 s时物块的速度为零【答案】ab【考点定位】动量定理【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点，也是难点。ft图线与时间轴所围面积表示冲量。12【2012大纲全国卷】如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是a第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等b第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等c第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同d发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置【答案】ad【考点定位】本题考查弹性碰撞、单摆运动的等时性及其相关知识三、非选择题13【2011上海卷】光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量 （填“守恒”或“不守恒”）；机械能 （填“守恒”或“不守恒”）【答案】守恒，不守恒【解析】两小球和细绳组成的系统合外力为零，所以动量守恒；细绳拉紧的过程是非弹性碰撞，动能不守恒，即机械能不守恒【考点定位】机械能守恒14【2016上海卷】如图，粗糙水平面上，两物体a、b以轻绳相连，在恒力f作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，在f牵引下继续前进，b最后静止。则在b静止前，a和b组成的系统动量_（选填：“守恒”或 “不守恒”）。在b静止后，a和b组成的系统动量 。（选填：“守恒”或“不守恒“）【答案】守恒；不守恒【考点定位】动量守恒条件【方法技巧】先通过匀速运动分析a、b整体的合外力，再分析轻绳断开后a、b整体的合外力，只要合外力为零，系统动量守恒，反之不守恒。15【2012天津卷】质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kgm/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为 n（取g =10m/s2）。【答案】2； 12【解析】取竖直向上为正方向；根据动量定理得，。计算时要注意方向性。【考点定位】本题考查动量变化，动量定理及其相关知识16【2015上海22a】两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。a车总质量为50kg，以2m/s的速度向右运动；b车总质量为70kg，以3m/s的速度向左运动；碰撞后，a以1.5m/s的速度向左运动，则b的速度大小为_m/s，方向向_（选填“左”或“右”）【答案】0.5；左【解析】 由动量守恒定律得：规定向右为正方向，解得：，所以b的速度大小是0.5m/s，方向向左。【考点定位】 动量守恒定律17【2012上海卷】a、b两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，a质量为5kg，速度大小为10m/s，b质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为_kgm/s。两者碰撞后，a沿原方向运动，速度大小为4m/s，则b的速度大小为_m/s。【答案】40，10【解析】总动量p=；碰撞过程中满足动量守恒，代入数据可得：。【考点定位】本题考查动量守恒定律及其相关知识18【2017江苏卷】甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1 m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1 m/s和2 m/s求甲、乙两运动员的质量之比【答案】3:2【解析】由动量守恒定律得，解得代入数据得【考点定位】动量守恒定律【名师点睛】考查动量守恒，注意动量的矢量性，比较简单19【2012山东卷】光滑水平轨道上有三个木块a、b、c，质量分别为ma=3m、，开始时b、c均静止，a以初速度o向右运动，a与b相撞后分开，b又与c发生碰撞并粘在一起，此后a与b间的距离保持不变求b与c碰撞前b的速度大小【答案】【考点定位】本题考查动量守恒定律相关知识20【2012天津卷】如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高度也为h，坡道底端与台面相切。小球a从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球b发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半，两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求（1）小球a刚滑至水平台面的速度va；（2）a、b两球的质量之比ma：mb。【答案】（1）；（2）【考点定位】本题考查动量、能量守恒及其相关知识21【2011山东卷】如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力） 【答案】4 v0【解析】设抛出货物的速度为v，由动量守恒定律得：乙船与货物：，甲船与货物：，两船不相撞的条件是：，解得：；【考点定位】动量守恒定律22【2014江苏卷】牛顿的自然哲学的数学原理中记载，a、b两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为1516。分离速度是指碰撞后b对a的速度，接近速度是指碰撞前a对b的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球a以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球b，且为对心碰撞，求碰撞后a、b的速度大小。【答案】 v1，v2【解析】设碰撞后两球的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律有：2mv02mv1mv2根据题意有：联立以上两式解得：v1，v2【考点定位】本题主要考查了动量守恒定律的应用问题，属于中档偏低题。23【2013安徽卷】一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力f随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求：（1）08s时间内拉力的冲量；（2）06s时间内物体的位移；（3）010s时间内，物体克服摩擦力所做的功。【答案】（1）18 ns （2）6m （3）30j【考点定位】ft图象和vt图象的“面积”的意义，冲量、功的概念。24【2013海南卷】如图所示，光滑水平面上有三个物块a、b和c，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让a以一定速度与b碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与c碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。 【答案】 3【解析】 设三个物块的质量均为m；a与b碰撞前a的速度为v，碰撞后共同速度为v1；a、b与c碰撞后的共同速度为v2.由动量守恒定律得设第一次碰撞中动能的损失为e1，设第二次碰撞中动能的损失为e2，由能量守恒定律得联立以上各式，解得 【考点定位】考查动量守恒和能量守恒定律。25【2012海南卷】【2014全国大纲卷】冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求：（1）碰后乙的速度的大小；（2）碰撞中总机械能的损失。【答案】 （1）1.0m/s；（2）1400j【考点定位】本题主要考查了动量守恒定律和能量守恒定律的应用问题，属于中档题。26【2014山东卷】如图，光滑水平直轨道上两滑块a、b用橡皮筋连接，a的质量为m，开始时橡皮筋松弛，b静止，给a向左的初速度，一段时间后，b与a同向运动发生碰撞并粘在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间a的速度的两倍，也是碰撞前瞬间b的速度的一半。求：（i）b的质量；（ii）碰撞过程中a、b系统机械能的损失。【答案】（i）；（ii）【考点定位】动量守恒定律，能量守恒定律27【2014新课标全国卷】如图，质量分别为、的两个小球a、b静止在地面上方，b球距地面的高度h=0.8m，a球在b球的正上方。 先将b球释放，经过一段时间后再将a球释放。 当a球下落t=0.3s时，刚好与b球在地面上方的p点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间a球的速度恰为零。已知，重力加速度大小为，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。（i）b球第一次到达地面时的速度；（ii）p点距离地面的高度。【答案】 【解析】（i）b球总地面上方静止释放后只有重力做功，根据动能定理有可得b球第一次到达地面时的速度（i