2019届高考物理一轮复习专题动量守恒定律及其应用专项练习

1、2019届高考物理一轮复习 专题 动量守恒定律及其应用专项练习一、选择题（15题为单项选择题，68题为多项选择题）1 .如图1所示，A B两物体质量之比 mi： mB= 3 ： 2,原来静止在平板小车 C上。A B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中不正确的是（）cz Z Z/Zz z z z z zZ z/z z图1A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B C组成的系统动量守恒C.若A B所受的摩擦力大小相等，A B组成的系统动量守恒D.若A B所受的摩擦力大小相等，A B C组成的

2、系统动量守恒2. （2016 潍坊名校模考）在光滑的水平面上有 a、b两球，其质量分别为 m、rn,两球 在to时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球碰撞前后的速度一时间图象如图2所示，下列关系正确的是（）（）：a图2A. m>mB. mv mC. rn= mbD.无法判断3 .如图3所示，质量为 M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为 m的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度vo,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后（）A.两者的速度均为零图3B.两者的速度总不会相等C.mv盒子的取终速度为-m，万向水平向右D.盒子的最终速度为 黑，方向水平向右图

3、74 .两质量、大小完全相同的正方体木块A、B,靠在一起放在光滑水平面上，一水平射来的子弹先后穿透两木块后飞出，若木块对子弹的阻力恒定不变，子弹射穿两木块的时间相同，则 A B两木块被子弹射穿后的速度之比为 （）A. 1 ： 1B, 1 ： 2C. 1 ： 3D. 1 ： 35 . 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v=2 m/s ,爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3： 1。不计质量损失，取重力加速度g=10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是6. （2016 河北唐山月考）如图4所示，动量分别为pA= 12 kg - m/s、pB= 13 kg - m

4、/s的两个小球 A、B在光滑的水平面上沿一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用A pA、A pB表示两小球动量的变化量。则下列选项中可能正确的是（）图4A. A pA= 3 kg m/s、ApB=3 kg - m/sB. A pA = 2 kg m/s、A pB= 2 kg - m/sC. A pA= 24 kg - m/s、 A pe=24 kg - m/sD. A pA= 3 kg - m/s、A pB= - 3 kg - m/s7. A、B两球沿同一条直线运动，如图 5所示的x-t图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的x t图象。c为碰撞后它们的x

5、t图象。若A球质量为1 kg ,则B球质量及碰后它们的速度大小为（）（图5in64A. 2 kgB. I kg3C. 4 m/sD. 1 m/s8.质量为m的小球A,沿光滑水平面以速度 V0与质量为2m的静止小球B发生正碰。碰1 撞后，A球的动能变为原来的那么小球B的速度可能是（91A.3v02B. 3v0C.二V09D. |v09二、非选择题9.如图6所示，质量为0.01 kg的子弹以200 m/s的速度从正下方击个质量为0.2kg的木球，子弹击穿木球后，木球升起2.5 m高，求击穿木球后，子弹还能上升多高。计空气阻力，取 g=9.8 m/s 2）10.如图7所示，小车的质量M= 2.0 k

6、g ,带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BQ 一小物块（可视为质点）质量为m= 0.5 kg,与轨道BC间的动摩擦因数 科=0.10, BC部分的长度L= 0.80 m ,重力加速度2g 取 10 m/s 。(1)若小车固定在水平面上，将小物块从ABB道的D点静止释放，小物块恰好可运动到C点。试求D点与BC轨道的高度差；(2)若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从ABTl道的D点静止释放，试求小物块滑到BC中点时的速度大小。11 .质量分别为nA=m RB= 3m的A B两物体如图8所示放置，其中 A紧靠墙壁，A B 由质量不计的轻弹簧相连。现对 B物体缓慢施加一个向左的推力，该力做功 WW

7、使A、B之 间弹簧被压缩且系统静止，之后突然撤去向左的推力解除压缩。不计一切摩擦。(1)从解除压缩到 A运动，墙对 A的冲量的大小为多少？(2)A、B都运动后，A B的最小速度各为多大？12 .如图9所示，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：(1) B的质量；(2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。参考答案1 .解析 如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后A B分别相对小车向左、向右滑动，

8、它们所受的滑动摩擦力FfA向右，FfB向左，由于 nA： rb=3：2,所以Fa : Fb=3 ： 2,则A B组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A错；对AB C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支 持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D均正确；若 A、B所受摩擦力大小相等，则A B组成的系统所受外力之和为零，故其动量守恒，C正确。答案 A2 .解析 由图象知a球以一初速度向原来静止的 b球运动，碰后a球反弹且速度大小小 于其初速度大小，根据动量守恒定律，a球的质量小于b球的质量。答案 B3 .解析 由于盒子内表面不光滑，在多次碰

9、后物体与盒相对静止，由动量守恒得：mv=（M什n）v',解得：v'=三二故D正确。m比m答案 D4 .解析因木块对子弹的阻力恒定，且子弹射穿两木块的时间相同，子弹在射穿两木块对木块的冲量相同。射穿A时，两木块获得的速度为 v',根据动量定理，有I= 2mV 0射穿木块B时，B的速度发生改变，而 A的速度不变。射穿 B后，B的速度为v，根 据动量定理，有I = mV mV 联立，2mv = mV mv'得=1。选项C正确。v 3答案 C5 .解析 由于弹丸爆炸后甲、乙两块均水平飞出，故两块弹片都做平抛运动，由平抛运动规律h = 2gt2可知1 = =10 s=1

10、s，若甲水平位移为 x= 2.5 m时，则v甲= = 2.5 m/s ,则由弹丸爆炸前后动量守恒，可得mv=3mv甲+ 1mv乙，代入数据解得 y乙=t440.5 m/s,方向与v甲相同，水平向前，故 A错，B对；若乙水平位移为 x' =2 m时，则v乙 x' =x = 2 m/s ,即乙块弹片爆炸前后速度不变，由动量守恒定律知，甲块弹片速度也不会变化，不合题意，故 C D均错。答案 B6 .解析 本题的碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律，碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况。本题属于追及碰撞，碰前，后面运动物体的速度一定要大于 前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞

11、)，碰后、前面物体的动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以ApAV 0, ApB>0,并且 ApA= ApB,据此可排除选项D;若.ApA= 24 kg m/s、ApB = 24 kg m/s,碰后两球的动量分别为pa' = 122 ，.一. p ,kg - m/s、pb =37 kg - m/s ,根据关系式 曰=三可知，A球的质重和动重大小不变，动能不2m变，而B球的质量不变，但动量增大，所以B球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项C可以排除；经检验，选项 A、B满足碰撞遵循的三个原则。答案 AB7.解析 由图象可知碰撞前二者都做匀速直线运动,4-10

12、 ,-,m/s = 3 m/s , vb2，2-4 ,.,Vc = - m/s = 1 m/s。4- 21 I,A球碰后动能变为原来的则 9A球的运动有两种可能，继续沿4 02 m/s =2 m/s碰撞后二者连在一起做 匀速直线运动,碰撞过程中动量守恒，即nAVa+ mVb= ( RA+ m) Vc2可解得RB=. kg3由以上可知选项 B D正确。答案 BD8 .解析 要注意的是，两球的碰撞不一定是弹性碰撞，1其速度大小仅为原来的-O两球在光滑水平面上正碰，碰后3原方向运动或被反弹。当以A球原来的速度方向为正方向时，则，,1VA = ± -V0,3根据两球碰撞前、后的总动量守恒，有

13、，C1，C ，mv+ 0 = rnx -vc+ 2mv ,3mv + 0 = mx (- ?V0)+ 2mw"。3，1,2解得 VB = -Vo, Vb = -Voo33答案 AB9 .解析在子弹击中并穿过木球的极短时间内，它们之间的相互作用力远大于重力, 可以认为子弹和木球在这短暂时间内动量守恒。设子弹穿过木球后子弹和木球的速度分别 为V1和V2,有 mvo= mvi + mv2又 v2=2gH©得.mV0-明而 m0.01 X 2000.2 X -2X9.8 X2.5= "m/s = 60 m/s0.01v1602则子弹上升的图度 h = T= "c

14、o m= 184 m2g 2X9.8答案 184 m10 .解析(1)设D点与BC轨道的高 度差为h,根据动能定理有 mgh= mgL解彳导:h = 8.0 X10 2 m(2)设小物块滑到 BC中点时小物块的速度为 V1,小车的速度为 V2,对系统，水平方向 动量守恒有：mvMv=0;根据功能关系有：it mgL=mglT- (gmV + gMC)；由以上各式，解 得：V1= 0.80 m/s 。答案 (1)8.0 X10 2 m (2)0.80 m/s11 .解析 (1)压缩弹簧时，推力做功全部转化为弹簧的弹性势能，撤去推力后，B在弹力的作用下做加速运动。在弹簧恢复原长的过程中，系统机械能守恒。设弹簧恢复原长 时，B的速度为VBO,有32WW= 2mBO此过程中墙给 A的冲量即为系统动量的变化量，有I = 3mvO解得I =。6m7(2)当弹簧恢复原长时，A的速度为最小值 Vao,有Vao= 0A离开墙后，在弹簧的作用下速度逐渐增大，B的速度逐渐减小，当弹簧再次恢复原长时，A达到最大速度 va, B的速度减小到最小值 vb。在此过程中，系统动量守恒、机械能守恒，有3mv户 mv+3mv1232WW=二mv+ -mB 22解得Vb=' 6行W答案(1)6mW(2)0: 6m12 .解析(1)以初速