高考物理总复习巩固练习 动量方法及其应用

【巩固练习】一、选择题1、（2014 北京大兴期末）篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球接球时，两手随球迅速收缩至胸前这样做可以()A减小球对手的冲量B减小球对手的冲击力C减小球的动量变化量D减小球的动能变化量2、摆长为L的单摆在做小角度摆动时，若摆球质量等于m，最大偏角等于。在摆从最大偏角位置摆向平衡位置时，下列说法正确的是（ ） A重力的冲量等于 B重力的冲量等于 C合力的冲量等于 D合力做的功等于3、（2014 海淀一模）下图是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示关于此实验，下列说法中正确的是()A上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒B上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒C如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度 D如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同4、如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都视为质点，质量相等，与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初速度向Q运动并发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能等于（ ）A. P的初动能 B. P的初动能1/2C. P的初动能1/3 D. P的初动能1/45、质量为的小球以的速度与质量为的静止的小球相碰。关于碰后的速度，下列可能的是（ ） A. B. C. D. 6、如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是（） A当小球到达最低点时，木块有最大速率 B当小球的速率最大时，木块有最大速率 C当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大 D当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零 7、质量为M的原子核，原来处于静止。当它以速度v放出一个质量为m的粒子后，剩余核的速度大小（ ）AB CD8、如图所示，一个质量为2m、上连着轻质弹簧的物体A静止于光滑的水平面上，有一个质量为m的物体B沿光滑水平面以速度v向A运动，两物体通过弹簧发生碰撞然后分开。在此过程中，弹簧的弹性势能的最大值为（ ）Amv2/2 Bmv2/3 Cmv2/6 D无法确定9、半圆形光滑轨道固定在水平地面上，并使其轨道平面与地面垂直，物体、同时由轨道左、右两端最高点释放，二者碰后粘在一起运动，最高能上升到轨道的M点，如图所示，已知OM与竖直方向夹角为，则物体的质量之比为（ ） A BC D10、（2014 全国卷） 一中子与一质量数为A (A1)的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A. B. C. D. 二、填空题 1、如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3kg。质量m=1kg的铁块以水平速度v0=4m/s，从木板的左端正沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为_。2、在光滑的水平面上有A、B两辆小车，水平面左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与车B的总质量是车A质量的10倍。两车从静止开始，小孩把车A以相对于地面的速度v推出，车A与墙碰撞后仍以原速率返回。小孩接到车A后，又把它以相对于地面的速度v推出。车A返回后，小孩再把它推出。每次推出，小车A相对于地面速度大小都是v，方向向左，则小孩把车A总共推出_次后，车A返回时，小孩不能再接到。3、质量都是1kg的物体A、B，中间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上。现使B物体靠在墙上，用力推物体A压缩弹簧，如图所示。这个过程中外力做功为8J，待系统静止后突然撤去外力。当弹簧第一次恢复到原长时B物体动量为_kgm/s。当A、B间距离最大时，B物体的速度大小为_m/s。三、计算题 1、如图所示，半径R=O.1m的竖直半圆形光滑轨道与水平面相切。 质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m=O.1kg的小滑块 A，以的水平初速度向B滑行，滑过s=lm的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动。已知木块A与水平面之间的动摩擦因数。取重力加速度。A、B均可视为质点。求：（1）A与B碰撞前瞬间的速度大小； （2）碰后瞬间，A、B共同的速度大小；（3） 在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力N的大小。2、如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t。3、如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不能伸展，以至于BC可视为一个整体，现A以初速沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A，B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为，求弹簧释放的势能。4、质量均为m的大小两块薄圆板A和B的中心用长度为L的不可伸长的细线相连，开始时两板中心对齐紧靠在一起，置于如图所示的水平位置，在A板下方相距L处，有一固定的水平板C，C板上有一圆孔，其中心与A、B两板的中心在同一竖直线上，圆孔的直径略大于B板的直径，今将A、B两板从图示位置由静止释放，让它们自由下落，当B板通过C板上的圆孔时，A板被C板弹起。假如细线的质量、空气阻力、A板与C板的碰撞时间以及碰撞时的损耗均不计。 （1）A、B板两板由静止释放起，经多少时间细线绷直？ （2）A、B两板间的细线在极短时间内绷紧，求绷紧过程中损失的机械能。【答案与解析】一、选择题1、【答案】B【解析】由动量定理Ftp知，接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而减小了球的动量变化率，减小了球对手的冲击力，选项B正确2、【答案】ACD【解析】重力的冲量 单摆周期 A对，B错。 合力的冲量等于动量的变化，C对。合力做的功等于动能的增量， D对。 答案为ACD3、【答案】D【解析】5个小球组成的系统发生的是弹性正碰，系统的机械能守恒，系统在水平方向的动量守恒，总动量并不守恒，选项A、B错误；同时向左拉起小球1、2、3到相同的高度，同时由静止释放并与4、5碰撞后，由机械能守恒和水平方向的动量守恒知，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同，选项C错误，选项D正确4、【答案】B【解析】弹簧具有最大弹性势能时二者速度相等根据动量守恒 能量守恒 所以，故B选项正确。5、【答案】AB 【解析】根据动量守恒，能量守恒以及碰后要符合实际情况，即（1）动量守恒，即（2）动能不增加，即或者 （3）速度要符合场景，可得AB选项符合。6、【答案】ABD【解析】光滑的水平面，半圆形光滑槽的木块，系统动量守恒、机械能守恒，小球开始下滑，有水平方向的速度，槽就有向左的速度，当小球到达最低点时，木块有最大速率，A对，B对。当小球再次上升到最高点时，没有水平速度了，由于动量守恒，木块的速率也为零。C错D对。答案为ABD。7、【答案】B【解析】根据动量守恒定律 B对。8、【答案】B【解析】两者达到共同速度时弹性势能最大，根据动量守恒 根据机械能守恒定律，9、【答案】B【解析】从题意可知，由于碰后运动至M点，故设两物体运动至最低点时速度为v，则由机械能守恒定律得 由动量守恒定律得 从最低点运动至最高点的过程，由机械能守恒定律得 由解得答案B正确。10、【答案】A【解析】设碰撞前后中子的速率分别为v1，v1，碰撞后原子核的速率为v2，中子的质量为m1，原子核的质量为m2，则m2Am1.根据完全弹性碰撞规律可得m1v1m2v2m1v1，解得碰后中子的速率，因此碰撞前后中子速率之比，A正确【考点】本题考查完全弹性碰撞中的动量守恒、动能守恒二、填空题1、【答案】3J 【解析】根据动量守恒定律 总共损失的机械能 将弹簧压缩到最大时弹性势能最大，物体的最大弹性势能恰好使物体停在木板的左端，全部用于克服摩擦力做功，所以最大弹性势能等于损失的机械能的一半。2、【答案】n6；【解析】设A车质量为m，根据动量守恒定律第一次 第二次 第三次 所以第n次 接不到小车A的条件是 解得所以总共推出6次后，小孩不能再接到。 3、【答案】 0 2【解析】推压缩弹簧，外力做功8J，由功能关系得：弹性势能撤去外力，则被弹出，弹簧恢复到原长时，有最大速度为 由能量守恒知：, 解得：。之后B开始离开墙，而在这一瞬间 B的速度为零，其动量也为零。此后在弹簧拉力作用下，A做减速运动，B做加速运动。由于A的速度比B大，故A、B间距离逐渐增大，弹簧拉力逐渐增大。当A的速度与B的速度相等时，弹簧的形变量最大，A、B间距离最大。在此过程中，A、B系统动量守恒。有 。得：此时A、B两物体的速度大小。三、计算题 1、【答案】（1）（2） （3） 方向向下。【解析】（1）对A应用动能定理 解得（2）AB碰撞，根据动量守恒定律 解得（3）AB粘在一起从b到c的过程，机械能守恒 解得物体能到最高点c的条件是速度大于等于 ，可以到达最高点c 重力与作用力的合力提供向心力，在c点应用牛顿第二定律 解得 方向向下。2、【答案】【解析】设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有 得 设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有 得 设碰撞后物块的速度大小为，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有 得 物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小 设物块在水平面上滑行的时间为，根据动量定理，有 得 3、【答案】【解析】设碰后A、B和C的共同速