高考物理一轮复习 动量守恒定律及应用课时作业38（含解析）.doc

三十八动量守恒定律及应用1(多选)如图所示，木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示当撤去外力后，下列说法正确的是()aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒ca离开墙后，a、b组成的系统动量守恒da离开墙后，a、b组成的系统动量不守恒答案：bc解析：在a尚未离开墙壁前，a、b系统水平方向受墙壁的弹力，合力不为零，故动量不守恒；a离开墙壁后，系统只受重力和支持力作用，合力为零，a、b组成的系统动量守恒，a、d错误，b、c正确2如图所示，放在光滑水平面上的两物体，它们之间有一个被压缩的轻质弹簧，用细线把它们拴住已知两物体质量之比为m1m221，把细线烧断后，两物体被弹开，速度大小分别为v1和v2，动能大小分别为ek1和ek2，则下列判断正确的是()a弹开时，v1v211b弹开时，v1v221c弹开时，ek1ek221d弹开时，ek1ek212答案：d解析：根据动量守恒定律知，p1p2，即m1v1m2v2，所以v1v2m2m112，a、b错误由ek得，ek1ek2m2m112，c错误，d正确3(多选)如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的st图象，已知m10.1 kg，由此可以判断()甲乙a碰前m2静止，m1向右运动b碰后m2和m1都向右运动cm20.3 kgd碰撞过程中系统损失了0.4 j的机械能答案：ac解析：由st图象知，碰前m1的速度为v14 m/s，m2静止，碰后m1的速度v12 m/s，m2的速度v22 m/s，故a项正确，b项错误由动量守恒定律m1v1m1v1m2v2得m20.3 kg，c正确碰撞过程损失的机械能em1vm1vm2v0，d项错误4(2013天津理综)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答案：b解析：由于甲对乙的作用力与乙对甲的作用力方向相反，因此两个力的冲量方向相反，a项错误由动量定理可知，相互作用力大小相等，方向相反，因此冲量等大反向，动量变化量等大反向，b项正确由于甲、乙的动能变化等于甲、乙各自所受合力做功，两者的合力做功不一定相等，c项错误两者的相互作用力等大反向，但在作用力作用下两人的位移不一定相等，所以做功不一定相等，d项错误5(多选)右端带有1/4光滑圆弧轨道且质量为m的小车静置于光滑水平面上，如图所示一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是()a小球可能从圆弧轨道上端抛出并不再回到小车b小球可能离开小车水平向左做平抛运动c小球可能离开小车做自由落体运动d小球可能离开小车水平向右做平抛运动答案：bcd解析：若小球能经过小车的最高点，则小球抛出后与小车的水平速度相等，故小球一定能落回小车，a错误；从小球冲上小车到最后小球离开小车过程中，系统水平方向动量守恒，即mv0mv1mv2，小球与小车之间的相互作用过程中只有动能和势能之间的相互转化，故系统机械能守恒：mvmvmv，解得：v1v0，当小球质量小于小车质量时，小球速度向左，故b正确；若两者质量相等，小球水平速度为零，则做自由落体运动，c正确；若小球质量大于小车质量，小球离开小车时速度向右，故d正确6(2014广州模拟)(多选)平静的水面上停着一只小船，船上站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动水对船的阻力忽略不计，下列说法中正确的是()a人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反b人突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间c人在船上走动的过程中，人对水面的位移是船对水面位移的8倍d人在船上走动的过程中，人的动能是船的动能的8倍答案：cd解析：设人的质量为m，速度为v1，位移为s1，动能为ek1，船的质量为8m，速度为v2，位移为s2，动能为ek2.人和船组成的系统动量守恒，则有mv18mv2，m8m，解得v2v1，s2s1，故a项错误，c项正确当人突然停止走动后，v10，v20，故b项错误人的动能ek1mv，船的动能ek28mvmv，d项正确7如图所示，质量mb2 kg的平板车b上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量ma2 kg的物块a，一颗质量m00.01 kg的子弹以v0600 m/s的水平初速度瞬间射穿a后，速度变为v200 m/s.已知a与b之间的动摩擦因数不为零，且a与b最终达到相对静止，则整个过程中a、b组成的系统因摩擦产生的热量为多少？答案：2 j解析：对于子弹、物块a相互作用过程，由动量守恒定律得m0v0m0vmava解得va2 m/s对于a、b相互作用作用过程，由动量守恒定律得mava(mamb)vbvb1 m/sa、b系统因摩擦产生的热量等于a、b系统损失的动能，即emav(mamb)v2 j8(2015山东潍坊)如图所示，一个质量为m50 kg的运动员和质量为m10 kg的木箱静止在光滑水平面上，从某时刻开始，运动员以v03 m/s的速度向墙方向推出箱子，箱子与右侧墙壁发生完全弹性碰撞后返回当运动员接到箱子后，再次重复上述过程，每次运动员均以v03 m/s的速度向墙方向推出箱子求：(1)运动员第一次接到木箱后的速度大小；(2)运动员最多能够推出木箱几次？答案：(1)1 m/s(2)3次解析：(1)取水平向左为正方向，根据动量守恒定律得第一次推出木箱0mv1mv0第一次接住木箱mv1mv0(mm)v1解得v11 m/s(2)第二次推出木箱(mm)v1mv2mv0第二次接住木箱mv2mv0(mm)v2同理可得第n次接住时获得的速度为vnv0(n1,2,3，)故运动员最多能够推出木箱3次9(2015甘肃省一诊)如图所示，半径为r的光滑圆形轨道固定在竖直面内，小球a、b质量分别为m、m(为待定系数)a球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的b球相撞，碰撞后a、b球能达到的最大高度均为r，碰撞中无机械能损失重力加速度为g.试求待定系数以及第一次碰撞刚结束时b球对轨道的压力大小答案：34.5mg解析：由机械能守恒定律得mgr解得3设a、b第一次碰撞后的速度大小分别为v1、v2，则mvmv解得v1，方向水平向左；v2，方向水平向右设轨道对b球的支持力为fn，b球对轨道的压力为fn，则fnmgm由牛顿第三定律知fnfn4.5mg(本题也可用动量守恒定律求解.设a与b碰前的速度为v，取水平向右为正，则mvmv1mv2，又mgrmv2及两式可得3.)10(2015大连双基)质量为3m的劈a，其倾斜面是光滑曲面，曲面下端与光滑的水平面相切，如图所示一质量为m的物块b位于劈a的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，滑到水平面上，跟右侧固定在墙壁上的弹簧发生作用后(作用过程无机械能损失)，又滑上劈a，求物块b在劈a上能够达到的最大高度答案：解析：b下滑到达a底端过程中，系统机械能守恒，水平方向动量守恒，取水平向左为正方向mghmv3mv03mvamvbb与弹簧作用后速度大小不变，方向改变，在a上上滑过程也满足系统机械能守恒、水平方向动量守恒，当二者速度相等时上升到达最大高度，设最大高度为h1mv3mv(m3m)vmgh1mvb3mva(m3m)vab解得h111(2015豫东、豫北十校联考)如图所示，木块a放在水平台面b上，水平台面b的中间有一孔洞，一粒向上射出的子弹以速度v0打进木块a，它们瞬间获得共同速度，内嵌子弹的木块a上升的最大高度h11.8 m，然后自由落下，落到平台b上后反弹的高度为h21.25 m测出a开始下落到第一次反弹至最高点所用时间为t1.3 s，已知木块a的质量为m0.39 kg，子弹质量m00.01 kg，取g10 m/s2，不计空气阻力求：(1)子弹打击木块a时的速度v0；(2)从木块a第一次落到平台b到反弹离开，平台b对木块a的平均作用力的大小答案：(1)240 m/s(2)26 n解析：(1)木块a第一次落到平台b上时的速度为v16 m/s根据上升与下落过程的