2021版高考物理大复习通用版课后限时集训：动量守恒定律及其应用含解析.doc

教学资料范本2021版高考物理大复习通用版课后限时集训：动量守恒定律及其应用含解析编 辑：_时 间：_建议用时：45分钟1.(20xx武邑中学调研)如图所示、两木块A、B用轻质弹簧连在一起、置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A、并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中、对子弹、两木块和弹簧组成的系统、下列说法中正确的是()A动量守恒、机械能守恒B动量不守恒、机械能守恒C动量守恒、机械能不守恒D动量、机械能都不守恒C在子弹射入木材A及压缩弹簧的过程中、对子弹、两木块和弹簧组成的系统、系统所受外力之和为零、系统的动量守恒；子弹射入木块A的过程中、摩擦力做负功、系统机械能不守恒。故C正确。2.(20xx重庆南开中学模拟)如图所示、车厢长为l、质量为M、静止在光滑水平面上、车厢内有一质量为m的物体、某时刻以速度v0向右运动、与车厢壁来回碰撞n次后、最后静止于车厢中、这时车厢的速度为()Av0、水平向右B0C、水平向右 D、水平向右C以物体与车厢组成的系统为研究对象、以向右为正方向、由动量守恒定律可得mv0(Mm)v、最终车厢的速度为v、方向与速度v0的方向相同、水平向右、故C正确。3.(20xx衡水中学模拟)光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体A、斜面体质量为M、底边长为L、如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放、滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN、则下列说法中正确的是()AFNmgcos B滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos C滑块B下滑过程中A、B组成的系统动量守恒D此过程中斜面向左滑动的距离为LD当滑块B相对于斜面加速下滑时、斜面A水平向左加速运动、所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向、即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零、所以斜面对滑块的支持力FN不等于mgcos 、A错误；滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt、B错误；由于滑块B有竖直方向的分加速度、所以系统竖直方向合外力不为零、系统的动量不守恒、C错误；系统水平方向不受外力、水平方向动量守恒、设A、B两者水平位移大小分别为x1、x2、则Mx1mx2、x1x2L、解得x1L、D正确。4A球的质量是m、B球的质量是2m、它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前、A在后、发生正碰后、A球仍朝原方向运动、但其速率是原来的一半、碰后两球的速率比vAvB为()A12B13C21D23D设碰前A球的速率为v、根据题意pApB、即mv2mvB、得碰前vB、碰后vA、由动量守恒定律、有mv2mm2mvB、解得vB、所以vAvB23、D正确。5.(20xx四川二诊)如图所示、一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上。一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块。当子弹刚射穿木块时、木块向前移动的距离为s。设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变、子弹可视为质点。则子弹穿过木块的时间为()A(sL) B(s2L) C(sL) D(L2s)D子弹穿过木块过程、子弹和木块组成的系统所受合外力为零、动量守恒、有mv0mv1mv2、设子弹穿过木块所用时间为t、则有ts、tsL、联立解得t(L2s)、选项D正确。6.(20xx宁夏石嘴山三中期末)两物块A、B用轻弹簧相连、质量均为2 kg、初始时弹簧处于原长、A、B两物块都以v6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动、质量为4 kg的物块C静止在前方、如图所示、B与C碰撞后二者会粘连在一起运动。则下列说法正确的是()AB、C碰撞刚结束时的共同速度为3 m/sB弹簧的弹性势能最大时、物块A的速度为3 m/sC弹簧的弹性势能最大值为36 JD弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同BB与C碰撞时B、C组成的系统动量守恒、设碰后瞬间B、C两者共同速度为vBC、规定向右为正方向、则有mBv(mBmC)vBC、解得vBC2 m/s、故A错误；当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大、A、B、C三者组成的系统动量守恒、规定向右为正方向、则有(mAmB)v(mAmBmC)vABC、解得vABC3 m/s、根据能量守恒定律得弹簧的弹性势能最大值为Ep(mBmC)vmAv2(mAmBmC)v12 J、故B正确、C错误；三者共速时弹簧压缩量最大、恢复原长过程中、弹力对A做负功、A的速度减小、对B、C做正功、B、C的速度增加、则恢复原长时三物块速度不同、故D错误。7.(20xx黄石模拟)如图所示、一质量m10.45 kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。质量m20.5 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端。一质量为m00.05 kg的子弹以水平速度v0100 m/s射中小车左端并留在车中、最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车。已知子弹与小车的作用时间极短、小物块与车顶面的动摩擦因数0.8、认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力、g取10 m/s2、求：(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小；(2)小车的长度L。解析(1)子弹进入小车的过程中、子弹与小车组成的系统动量守恒、由动量守恒定律得m0v0(m0m1)v1解得v110 m/s。(2)三物体组成的系统动量守恒、由动量守恒定律得(m0m1)v1(m0m1)v2m2v3解得v28 m/s由能量守恒可得(m0m1)vm2gL(m0m1)vm2v解得L2 m。答案(1)10 m/s(2)2 m8一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s、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、取重力加速度g10 m/s2、则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()ABCDB由hgt2可知、爆炸后甲、乙两块做平抛运动的时间t1 s、爆炸过程中、爆炸力对沿原方向运动的一块的冲量沿运动方向、故这一块的速度必然增大、即v2 m/s、因此水平位移大于2 m、C、D项错误；甲、乙两块在爆炸前后、水平方向不受外力、故水平方向动量守恒、即甲、乙两块的动量改变量大小相等、两块质量比为31、所以速度变化量之比为13、由平抛运动水平方向上xv0t、所以A图中、v乙0.5 m/s、v甲2.5 m/s、v乙2.5 m/s、v甲0.5 m/s、A项错误；B图中、v乙0.5 m/s、v甲2.5 m/s、v乙1.5 m/s、v甲0.5 m/s、B项正确。9.(20xx哈尔滨三中模拟)(多选)如图所示、足够长的木板Q放在光滑水平面上、在其左端有一可视为质点的物块P、P、Q间接触面粗糙。现给P向右的速率vP、给Q向左的速率vQ、取向右为速度的正方向、不计空气阻力、则运动过程P、Q速度随时间变化的图象可能正确的是()ABCDABC开始时、木板和物块均在摩擦力作用下做匀减速运动、两者最终达到共同速度、以向右为正方向、P、Q系统动量守恒、根据动量守恒定律得mPvPmQvQ(mPmQ)v；若mPvPmQvQ、则v0、图象如图A所示；若mPvPmQvQ、则v0、图象如图B所示；若mPvPmQvQ、则v0、图象如图C所示。故选项A、B、C正确、D错误。10.(20xx湖北荆、荆、襄、宜四地七校联考)在光滑水平地面上放有一质量M1 kg带光滑圆弧形槽的小车、质量为m2 kg的小球以速度v03 m/s沿水平槽口滑上圆弧形槽、槽口距地面的高度h0.8 m、重力加速度g10 m/s2、不计空气阻力。求：(1)小球从槽口开始运动到滑到最高点(未离开圆弧形槽)的过程中、小球对小车做的功W；(2)小球落地瞬间、小车右端与小球间的水平间距L。解析(1)小球从开始到上升至最大高度过程中、小车和小球水平方向不受外力、水平方向动量守恒、可得mv0(Mm)v、对小车、由动能定理得WMv2、联立解得W2 J。(2)小球从开始运动到回到槽口过程小球和小车水平方向动量守恒、可得mv0mv1Mv2、对小球和小车由能量守恒定律得mvmvMv、联立可得v11 m/s、v24 m/s、小球离开小车后、向左做平抛运动、小车向左做匀速直线运动、得hgt2、L(v2v1)t、联立可得L1.2 m。答案(1)2 J(2)1.2 m11.(20xx潍坊一模)如图是某科技小组制作的“嫦娥四号”模拟装置示意图、用来演示“嫦娥四号”空中悬停和着陆后的分离过程、它由着陆器和巡视器两部分组成、其中着陆器内部有喷气发动机、底部有喷气孔、在连接巡视器的一侧有弹射器。演示过程：先让发动机竖直向下喷气、使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态、然后让装置慢慢下落到水平面上、再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离、向相反方向做减速直线运动。若两者均停止运动时相距为L、着陆器(含弹射器)和巡视器的质量分别为M和m、与地面间的动摩擦因数均为、重力加速度为g、发动机喷气口截面积为S、喷出气体的密度为；不计喷出气体对整体质量的影响。求：(1)装置悬停时喷出气体的速度；(2)弹射器给着陆器和巡视器提供的动能之和。解析(1)悬停时气体对模拟装置