（新课标）高考物理一轮复习 第十四章 动量 近代物理初步 第1讲 动量 动量守恒定律.doc

第1讲动量动量守恒定律a组基础题组1.(2013天津理综,2,6分)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 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2.(2015浙江温州期中)一名消防队员从一平台上无初速度跳下,下落0.8 s后双脚触地,接着用双腿弯曲的方法缓冲,又经过0.2 s重心停止了下降,在该过程中(不计空气阻力),可估计地面对他双脚的平均作用力为()a.自身所受重力的8倍b.自身所受重力的5倍c.自身所受重力的4倍d.自身所受重力的2倍3.(2016天津二模)如图所示,甲木块的质量为m1,以速度v沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后()a.甲木块的动量守恒b.乙木块的动量守恒c.甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒d.甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒4.(多选)向空中发射一物体(不计空气阻力),当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a、b两块。若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则()a.b的速度方向一定与原速度方向相反b.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大c.a、b一定同时到达地面d.炸裂的过程中,a、b的动量变化大小一定相等5.2015福建理综,30(2),6分如图,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,速度大小为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。a.a和b都向左运动b.a和b都向右运动c.a静止,b向右运动d.a向左运动,b向右运动6.2013福建理综,30(2),6分将静置在地面上,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.v0b.v0c.v0 d.v07.(多选)如图所示,水平光滑轨道宽和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放,当m1与m2相距最近时m1速度为v1,则在以后的运动过程中()a.m1的最小速度是0b.m1的最小速度是v1c.m2的最大速度是v1d.m2的最大速度是v18.(2016江苏淮安淮海中学一模)一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克的船上,突然船上的人以2米/秒的水平速度跳向岸,不计水的阻力,则船以米/秒的速度后退;若该人向上跳起,以人船为系统,人船的动量(填“守恒”或“不守恒”)。9.如图所示,一辆质量为m=3 kg的小车a静止在光滑的水平面上,小车上有一质量为m=1 kg的光滑小球b,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为ep=6 j,小球与小车右壁距离为l,解除锁定,小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住,求:(1)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小;(2)在整个过程中,小车移动的距离。10.(2016河南南阳三模)如图所示,竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接,右边与一足够高的1/4光滑圆弧轨道平滑相连,木块a、b静置于光滑水平轨道上,a、b质量分别为1.5 kg和0.5 kg。现让a以6 m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3 s,碰后速度大小变为4 m/s。当a与b碰撞后会立即粘在一起运动,已知g=10 m/s2,求:(1)a与墙壁碰撞过程中,墙壁对小球平均作用力的大小;(2)a、b滑上圆弧轨道的最大高度。b组提升题组11.a、b两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上,已知a、b两球质量分别为2m和m。当用板挡住a球而只释放b球时,b球被弹出落于距离桌边为x的水平地面上,如图所示。若用同样的程度压缩弹簧,取走a左边的挡板,将a、b同时释放,则b球的落地点到桌边距离为() a.b.x c.xd.x12.(2016湖北孝感调研)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车a,质量ma=4 kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。可视为质点的物块b置于a的最右端,b的质量mb=2 kg。现对a施加一个水平向右的恒力f=10 n,a运动一段时间后,小车左端固定的挡板与b发生碰撞,碰撞时间极短,碰后a、b粘合在一起,共同在f的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到vt=2 m/s。求(1)a开始运动时加速度a的大小;(2)a、b碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)a的上表面长度l。13.2014山东理综,39(2)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v0。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:()b的质量;()碰撞过程中a、b系统机械能的损失。14.(2015安徽安庆联考)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为x0,如图所示。一物块从钢板正上方距离为3x0的a处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时,它们恰能回到o点。若物块质量为m,仍从a处自由落下,则物块与钢板回到o点时,还具有向上的速度。物块向上运动到达的最高点与o点的距离h=x0。求m与m的关系式。15.(2016内蒙古赤峰宁城统考)如图所示,轻弹簧的两端与质量均为2m的b、c两物块固定连接,静止在光滑水平面上,物块c紧靠挡板但不粘连。另一质量为m的小物块a以速度v0从右向左与b发生弹性正碰,碰撞时间极短可忽略不计。(所有过程都在弹簧弹性限度内)求:a、b碰后瞬间各自的速度;弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时的弹性势能之比。答案全解全析a组基础题组1.b甲、乙之间相互作用力的冲量大小相等,方向相反,a项错误。由i合=p知,甲、乙的动量变化量等大反向,b项正确。在相同的作用时间内,作用力的位移不一定相同,因此甲、乙之间的相互作用力做功不一定相等,由w合=ek,知动能变化量不一定相等,c、d项均错误。2.b规定竖直向下为正方向,对消防队员运动的整个过程,根据动量定理,有:mg(t1+t2)-ft2=0,整理得=5,故选b。3.c甲木块与弹簧接触后,由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量都要发生变化,但对于甲、乙两木块所组成的系统因所受合力的冲量为零,故动量守恒,a、b错误,c正确;因一部分能量转化为弹簧的弹性势能,故甲、乙两木块所组成的系统的动能不守恒,d错误。4.cd根据动量守恒定律可知,a的速度大小、b的速度大小和方向都无法判断,a、b错误;物体炸裂后,a、b都做平抛运动,因竖直高度相同,所以a、b一定同时到达地面,c正确;根据动量守恒可以判断,d正确。5.d由于a、b碰前总动量为0,由动量守恒可知碰后总动量也为0,因两滑块发生弹性碰撞,故碰后a、b一定反向,即a向左运动,b向右运动,选项d正确。6.d根据动量守恒定律mv0=(m-m)v,得v=v0,选项d正确。7.bd当m1与m2相距最近后,m1在前,做减速运动,m2在后,做加速运动,当再次最近时,m1减速结束,m2加速结束,因此此时m1速度最小,m2速度最大,在此过程中遵从动量守恒和机械能守恒,因此二者的作用相当于弹性碰撞,由弹性碰撞的公式可解得b、d选项正确。8.答案0.25不守恒解析由于不计水的阻力,人和船组成的系统在水平方向动量守恒,以人前进方向为正方向,所以有:mv人-mv船=0,带入数据解得v船=0.25 m/s;若人向上跳起,人船系统在竖直方向上所受合外力不为零,故其动量不守恒。9.答案(1)3 m/s1 m/s(2)解析(1)设小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小分别为v1、v2,则mv1-mv2=0m+m=ep解得:v1=3 m/s,v2=1 m/s。(2)设小车移动x2距离,小球移动x1距离,则有m=mx1+x2=l解得:x2=。10.答案(1)50 n(2)0.45 m解析(1)设水平向右为正方向,当a与墙壁碰撞时根据动量定理有:mav1-(-mav1)=t解得=50 n,方向水平向右(2)当a与b碰撞时,设碰撞后两物体的速度为v,根据动量守恒定律有mav1=(ma+mb)va、b在光滑圆弧轨道上升时,机械能守恒,由机械能守恒定律有(ma+mb)v2=(ma+mb)gh解得h=0.45 mb组提升题组11.d当用板挡住a球而只释放b球时,根据能量守恒有:ep=m,根据平抛运动规律有:x=v0t。当用同样的程度压缩弹簧,取走a左边的挡板,将a、b同时释放,设a、b的速度分别为va和vb,则根据动量守恒和能量守恒有:2mva-mvb=0,ep=2m+m,解得vb=v0,b球的落地点距桌边距离为x=vbt=x,d选项正确。12.答案(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m解析(1)以a为研究对象,由牛顿第二定律有f=maa代入数据解得a=2.5 m/s2(2)对a、b碰撞后共同运动t=0.6 s的过程,由动量定理得ft=(ma+mb)vt-(ma+mb)v代入数据解得v=1 m/s(3)设a、b发生碰撞前,a的速度为va,对a、b发生碰撞的过程,由动量守恒定律有mava=(ma+mb)va从开始运动到与b发生碰撞前,由动能定理有fl=ma代入数据解得l=0.45 m13.答案()()m解析()以初速度v0的方向为正方向,设b的质量为mb,a、b碰撞后的共同速度为v,由题意知:碰撞前瞬间a的速度为,碰撞前瞬间b的速度为2v,由动量守恒定律得m+2mbv=(m+mb)v由式得mb=()从开始到碰后的全过程,由动量守恒定律得mv0=(m+mb)v设碰撞过程a、b系统机械能的损失为e,则e=m+mb(2v)2-(m+mb)v2联立式得e=m14.答案m=2m解析在自由下落的过程中,两种情况下物体落至钢板的速度相同,即=2g3x0,所以v0=在碰撞时,因时间极短,故动量守恒。分别有:mv0=2mv1mv0=(m+m)v2在压缩弹簧后至回到o点的过程中机械能守恒,分别有:ep+(2m)=2mgx0ep+(m+m)=(m+m)gx0+(m+m)v2在第二种情况下,两者在o点分离后,物块做竖直上抛运动,其上升的最大高度h=x0解得:m=2m15.答案见解析21解析a、b发生弹性正碰,碰撞过程中,a、b组成的系统动量守恒、机械能守恒,以a、b组成的系统为研究对象,以a的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=mva+2mvb在碰撞过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:m=m+2m联立解得:va=-v0,vb=v0弹簧第一次压缩到最短时,b的速度为零,该过程机械能守恒,由机械能守