【状元之路】高考物理一轮复习 141动量守恒定律及其应用同步检测试题(1).docVIP

动量守恒定律及其应用a组基础巩固1如图441所示，光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽，槽两端固定有两轻质弹簧，图441一弹性小球在两弹簧间往复运动，把槽、小球和弹簧视为一个系统，则在运动过程中()a系统的动量守恒，机械能不守恒b系统的动量守恒，机械能守恒c系统的动量不守恒，机械能守恒d系统的动量不守恒，机械能不守恒解析：槽、小球和弹簧组成的系统所受合外力等于零，动量守恒；在运动过程中，小球和槽通过弹簧相互作用，但因为只有弹簧的弹力做功，动能和势能相互转化，而总量保持不变，机械能守恒答案：b2如图442所示，pqs是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心o在s的正上方，在o和p两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑以下说法正确的是()图442aa比b先到达s，它们在s点的动量不相等ba与b同时到达s，它们在s点的动量不相等ca比b先到达s，它们在s点的动量相等db比a先到达s，它们在s点的动量相等解析：a、b两球到达s点时速度方向不同，故它们的动量不等，c、d错误由机械能守恒定律知，a、b经过同一高度时速率相同，但b在竖直方向的分速度vb始终小于同高度时a球的速度va，应有平均速度ba，由t知，tatb，所以a先到达s点，a正确，b错误答案：a3(多选题)质量为1 kg的小球以4 m/s的速度与质量为2 kg的静止小球正碰，关于碰后的速度v1和v2，下面可能的是()av1v2 m/sbv11 m/s，v22.5 m/scv11 m/s，v23 m/sdv14 m/s，v24 m/s解析：两球相碰，总动量是守恒的，由m1v0m1v1m2v2验证得：a、b、d满足动量守恒，c不满足动量守恒，c错误；两球碰撞过程中动能不增加，由m1vm1v12m2v22，验证可得，d项碰后总动能增加了，故d错误，a、b正确答案：ab4(多选题)2013广东省佛山市质检两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是()a互推后两同学总动量增加b互推后两同学动量大小相等，方向相反c分离时质量大的同学的速度小一些d互推过程中机械能守恒解析：互推前两同学总动量为零，互推后两同学总动量守恒，仍为零，所以互推后两同学动量大小相等，方向相反，选项a错误，b正确；根据关系式pmv可知，当动量大小一定时，质量与速度大小成反比，所以本题中分离时质量大的同学的速度小一些，选项c正确；互推过程中两同学间的内力做功，机械能增加，选项d错误答案：bc52013北京四中摸底质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为()a.b.ekc.ek d.ek解析：设另一块动能为e，则另一块动量p，炮弹在空中爆炸，动量守恒， ，解得eek，选项b正确答案：b6如图443所示，木块a静止于光滑的水平面上，其曲面部分mn光滑，水平部分np是粗糙的，现有一物体b自m点由静止下滑，设np足够长，则以下叙述正确的是()图443aa、b物体最终以不为零的速度共同运动ba物体先做加速运动，后做减速运动，最终做匀速运动c物体a、b构成的系统减少的机械能转化为内能db物体减少的机械能等于a物体增加的动能解析：因np足够长，最终物体b一定与a相对静止，由系统动量守恒可知(水平方向)，最终a、b一定静止，故a、b均不对因np段有摩擦，系统减少的机械能都转化为内能，所以c正确，d错误答案：c7如图444所示，铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的p点，若以2v的速度抽出纸条，则铁块落地点为()图444a仍在p点bp点左边cp点右边不远处dp点右边原水平位移的两倍处解析：两次抽动，二者间均为滑动摩擦力，第一次以速度v抽出，第二次以速度2v抽出，因此第一次所用的时间较第二次要长，所以第一次的摩擦力的冲量较第二次要大，这样，第一次铁块的动量变化较第二次大，即第一次铁块的速度变化比第二次大，第二次铁块获得的速度要小，故第二次铁块落在p点的左边答案：bb组能力提升8如图445所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，图445木箱和小木块都具有一定的质量，现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()a小木块和木箱最终都将静止b小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动c小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动d如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析：本题意在考查对动量守恒定律的理解和应用能力木箱和小木块组成的系统，所受合外力为零，故系统为动量守恒系统初动量向右，故小木箱相对木箱静止后，系统总动量也向右，故b项正确，a、d项错；而由于小木块与木箱间的摩擦，系统的机械能不断减少，c项错答案：b9(多选题)矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图446所示，质量为m的子弹以速度v水平射入滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较()图446a两次子弹对滑块做的功一样多b两次滑块受的冲量一样大c子弹射入下层过程中克服阻力做功较少d子弹射入上层过程中系统产生的热量较多解析：由水平方向动量守恒可以知道，两种情况对应的末速度是一样的，系统动能的减少也是一样的，系统产生的热量也一样多，d错误由动能定理可知，子弹克服阻力做功相同，子弹对滑块做功相同，a对，c错由动量定理可以分析，两次滑块所受冲量一样大，b也正确答案：ab10某同学用如图447所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于o点，使小球1的球心到悬点o的距离为l，被碰小球2放在光滑的水平桌面上将小球1从右方的a点(oa与竖直方向的夹角为)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到c位置(oc与竖直方向夹角为)，小球2落到水平地面上，落点d到桌面边缘水平距离为s.图447(1)实验中已经测得上述物理量中的、l、s，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有_(2)请用测得的物理量结合已知物理量分别表示碰撞前后小球1的动量：p1_，p1_；再用物理量表示碰撞前后小球2的动量：p2_，p2_.解析：根据机械能守恒定律计算碰前和碰后小球1的速度，根据平抛运动计算碰后小球2的速度，最后根据pmv计算各个动量值答案：(1)小球1的质量m1，小球2的质量m2，桌面高度h，oc与ob夹角(2)m1m10m2s 112014揭阳一模如图448所示，质量m1.5 kg的小车静止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右边，其上表面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为0.5 kg的滑块q.水平放置的轻弹簧左端固定，质量为0.5 kg的小物块p置于桌面上的a点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长现用水平向左的推力将p缓慢推至b点(弹簧仍在弹性限度内)时，推力做的功为wf4 j，撤去推力后，p沿光滑的桌面滑到小车左端并与q发生弹性碰撞，最后q恰好没从小车上滑下已知q与小车表面间动摩擦因数0.1.(g10 m/s2)求：图448(1)p刚要与q碰撞前的速度是多少？(2)q刚在小车上滑行时的初速度v0；(3)小车的长度至少为多少才能保证滑块q不掉下？解析：(1)压缩弹簧做功时有epwf当弹簧完全推开物块p时，有epmpv2，得v4 m/s(2)p、q之间发生弹性碰撞，碰撞后q的速度为v0，p的速度为vmpvmpvmqv0 mpv2mpv2mqv根据以上两式解得v0v4 m/s，v0(3)滑块q在小车上滑行一段时间后两者共速mqv0(mqm)u，解得u1 m/s由能量关系，系统产生的摩擦热mqglmqv(mqm)u2解得l6 m.答案：(1)4 m/s(2)4 m/s(3)6 m122014汕头期末如图449，q为一个原来静止在光滑水平面上的物体，其db段为一半径为r的光滑圆弧轨道， ad段为一长度为lr的粗糙水平轨道，二者相切于d点，d在圆心o的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内. 物块p的质量为m(可视为质点)，p与ad间的动摩擦因数0.1，物体q的质量为m2m，重力加速度为g.图449 (1)若q固定，p以速度v0从a点滑上水平轨道，冲至c点后返回a点时恰好静止，求v0的大小和p刚越过d点时对q的压力大小(2)若q不固定，p仍以速度v0从a点滑上水平轨道，求p在光滑圆弧轨道上所能达到的最大高度h.解析：(1) p从a到c又返回a的过程中，由动能定理有mg2l0mv将lr代入解得 v0 若p在d点的速度为vd，q对p的支持力为fd ，由动能定理和牛顿定律有mglmvmvfdmgm联立解得fd1.2 mg由牛顿第三定律可知，p对q的压力大小也为1.2mg . (2)当pq具有共同速度v时，p能达到最大高度h，由动量守恒定律有mv0(mm)v由功能关系有： mvmgl(mm)v2mgh联立解得hr答案：(1) 1.2 mg(2)rc组难点突破132013广西南宁二中月考质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手左侧射手首先开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2，如图4410所示设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等，当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是()图4410a木块静止，d1d2b木块向右运动，d1d2c木块静止，d1d2d木块向左运动，d1d2解析：设子弹和木块的质量分别为m和m，两