2023年度第二学期高一物理期末考试前专题单元训练 动量

第6页单元训练动量守恒定律1．一只爆竹竖直升空后，在高为h处到达最高点发生爆炸，分为质量不同的两块，两块质量之比为2∶1，其中小的一块获得水平速度v，那么两块爆竹落地后相距()A．B．C．D．2．一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从艇头和艇尾同时向前和向后发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，那么炮艇的动量和速度的变化是()A．动量不变，速度变大B．动量变小，速度不变C．动量增大，速度增大D．动量增大，速度减小3．如下图，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为mA＝4kg，mB＝2kg，速度分别是vA＝3m/s(设为正方向)，vB＝-3m/s。那么它们发生正碰后，速度的可能值分别为()A．vA′＝2m/s，vB′＝-1m/sB．vA′＝-1m/s，vB′＝-5m/sC．vA′＝4m/s，vB′＝-5m/sD．vA′＝1m/s，vB′＝1m/s4．如下图，位于光滑水平面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等。Q与轻质弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于()A．P的初动能B．P的初动能的C．P的初动能的D．P的初动能的5．如下图，长度L=60m、倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上。质量为2m的滑块A由斜面底端以初速度v0=20m/s沿斜而向上运动，与此同时，一质量为m的物块B从静止由斜面顶端沿斜面向下运动，物块A、B在斜而上某处发生碰撞，碰后A、B粘在一起。重力加速度大小为g=10m/s2。那么()A．A、B运动2s后相遇B．A、B相遇的位置距离斜面底端为22．5mC．A、B碰撞后瞬间，二者速度方向沿斜而向上D．A、B碰撞过程损失的机械能为6．某同学质量为50kg，他从岸上以大小为4m/s的速度跳到湖中一条向他飘来的小船上，小船的质量是150kg，原来的速度大小是1m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上(不计任何阻力)，那么()A．人和小船最终静止在水面上B．该过程同学的动量变化量为187．5kg∙m/sC．船最终的速度是0．25m/sD．船的动量变化量是150kg∙m/s7．将质量为m0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为。现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，那么以下说法正确的选项是()A．假设m0=3m，那么能够射穿木块B．假设m0=3m，那么不能射穿木块，子弹将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动C．假设m0=3m，那么刚好能射穿木块，此时相对速度为零D．假设子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v1；假设子弹以4v0速度射向木块，木块获得的速度为v2，那么必有v2<v18．如下图，质量M＝2kg的半圆形槽A放在光滑水平地面上，槽内外表光滑，其半径r=0．6m。现有一个质量m=1kg的小物块B在槽A的右端口受到瞬时竖直向下的冲量I＝2N·s，此后物体A和物块B相互作用，使物体A在地面上运动，那么以下说法正确的选项是()A．在A、B间存在相互作用的过程中，槽A和物块B组成的系统机械能守恒B．在A、B间存在相互作用的过程中，槽A和物块B组成的系统动量守恒C．物块B从槽口右端运动到左端时，槽A向右运动的位移是0．4mD．物块B最终可从槽口左端竖直冲出，到达的最高点距槽口的高度为0．2m9．如图甲，长木板A静放在光滑的水平面上，质量m=1kg的物块B以v0=3m/s的速度滑上A的左端，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s²，由此可得()A．A的质量mA=1kgB．A、B间的动摩擦因数为0．2C．木板A的长度至少为2mD．0～2s内，A、B系统机械能的损失为3J10．如下图，带有光滑圆弧的小车A的半径为R，静止在光滑水平面上。滑块C置于木板B的右端，A、B、C的质量均为m，A、B底面厚度相同。现B、C以相同的速度向右匀速运动，B与A碰后即粘连在一起，C恰好能沿A的圆弧轨道滑到与圆心等高处。那么：(重力加速度为g)(1)B、C一起匀速运动的速度为多少？(2)滑块C返回到A的底端时AB整体和C的速度为多少？11．如图甲所示，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数相同，A的质量为3kg，A以一定的初速度向右滑动，与B发生碰撞〔碰撞时间非常短〕，碰前A的速度变化如图乙中图线Ⅰ所示，碰后A、B的速度变化分别如图线Ⅱ、Ⅲ所示，g取10m/s2，求：(1)A与地面间的动摩擦因数；(2)B的质量；(3)计算说明A、B间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞。参考答案1．【答案】C【解析】因为两块质量之比为2∶1，那么设其中一块质量为m，那么另一块质量为2m，爆炸内力远大于外力，故系统动量守恒，以v的速度方向为正方向，由动量守恒定律得，解得，设两块爆竹落地用的时间为t，那么有，落地点两者间的距离，解得，C正确。2．【答案】A【解析】因船受到的牵引力及阻力不变，且开始时船匀速运动，故整个系统所受的合外力为零，动量守恒。设炮弹质量为m，船(不包括两炮弹)的质量为M，炮艇原来的速度为v0，发射炮弹的瞬间船的速度为v，向右为正方向，那么由动量守恒可得(M+2m)v0=Mv+mv1-mv1，可得，v＞v0，那么发射炮弹后瞬间船的动量不变，速度增大。3．【答案】D【解析】以A的初速度方向为正方向，碰前系统总动量p=mAvA+mBvB=6kg∙m/s，碰前总动能=27J。如果vA′=2m/s、vB′=-1m/s，碰后系统总动量p′=mAvA′+mBvB′=6kg∙m/s，动量守恒，碰后系统总动能=9J，动能不增加，但碰后两球速度方向相反，会再次发生碰撞，这是不可能的，故A错误；如果vA′=-1m/s、vB′=-5m/s，碰后总动量p′=mAvA′+mBvB′=-14kg∙m/s，系统动量不守恒，不可能，故B错误；如果vA′＝4m/s，vB′＝-5m/s，碰后系统总动量p′=mAvA′+mBvB′=6kg∙m/s，碰后系统总动能=57J，系统动量守恒，但动能增加，不可能，故C错误；如果vA′＝1m/s，vB′＝1m/s，碰后系统动量p′=mAvA′+mBvB′=6kg∙m/s，碰后系统总动能=3J，系统动量守恒、动能不增加，符合实际，是可能的，故D正确。4．【答案】B【解析】在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同。根据动量守恒定律：mv0=2mv。根据机械能守恒定律，有，故最大弹性势能等于P的初动能的。5．【答案】D【解析】A、B的加速度大小a=gsin

30°=5

m/s2，根据题意，解得t=3s，A、B运动3s后相遇，A错误；A、B相遇的位置距离斜面底端为，B错误；碰前A的速度，碰前B的速度，根据动量守恒定律，解得，方向沿斜面向下，C错误；由能量守恒定律得，D

正确。6．【答案】BC【解析】规定人原来的速度方向为正方向，设人和小船最终的共同速度为v。水的阻力忽略不计，该同学跳上小船后与小船到达同一速度的过程，人和船组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律m人v人+m船v船=(m人+m船)v，解得v=0.25m/s，方向与人原来的速度方向相同，故A错误，C正确；该过程同学的动量变化量Δp=m人v-m人v人=-187.5kg∙m/s，故B正确；船的动量变化量Δp′=m船v-m船v船=187.5kg∙m/s，故D错误。7．【答案】BD【解析】设木块长度为d，木块固定时，对子弹由动能定理得：，木块不固定时，子弹射入木块，系统动量守恒，假设前后能穿出，由动量守恒定律得：mv0=(m0+m)v，由能量守恒定律得：，Q=fd，解得m0=8m，那么子弹要穿出木块m0≥8m，故A、C错误，B正确；子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，子弹以4v0速度射向木块时，木块也能从木块中穿出，木块宽度一定，子弹速度越大，子弹穿过木块的时间t越短，子弹穿过木块时受到的阻力f相同，对木块，由动量定理得：ft=m0v可知，时间t越短，木块获得的速度越小，那么v2＜v1，故D正确。8．【答案】ACD【解析】在A、B间存在相互作用的过程中，槽A和物块B组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，A正确；在A、B间存在相互作用的过程中，物块B有向心加速度，有竖直方向的分加速度，所以槽A和物块B组成的系统合外力不为零，动量不守恒，B错误；设物块B从槽口右端运动到左端时，槽A向右运动的位移是x，取水平向左为正方向，根据水平方向动量守恒得，解得x=0.4m，C正确；对B，由动量定理得I=mv0，得v0=2m/s；设B到达左侧最高点时与槽A的共同速度为v，到达的最高点距槽口的高度为h，根据水平动量守恒得0=(M+m)v，得v=0，对系统，由机械能守恒得，得h=0.2m，D正确。9．【答案】BD【解析】由图示图象可知，木板获得的速度为v=1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0=(m+mA)v，解得：mA=2kg，故A错误；0～2s内，A、B系统机械能的损失，故D正确；B的加速度大小，由牛顿第二定律得μmg=ma，解得μ=0.2，故B正确；根据“面积〞之差求出木板A的长度，即，故C错误。10．【解析】(1)设B、C的初速度为v0，AB相碰过程中动量守恒，设碰后AB总体速度u，那么：mv0=2mu解得C滑到最高点的过程，由动量守恒和机械能守恒得：解得。(2)C从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中，满足水平方向动量守恒、