(广东专用)2018年高考物理一轮复习第7章动量微专题34动量定理和动量守恒定律的理解和应用粤教版

(广东专用)2018年高考物理一轮复习第7章动量微专题34动量定理和动量守恒定律的理解和应用粤教版.LtDPAGEPAGE434动量定理和动量守恒定律的理解和应用[方法点拨](1)动量定理与动量守恒定律用到运动过程的初、末状态，要分析好过程，明确初、末状态．(2)注意动量的矢量性，动量定理与动量守恒定律的方程都是矢量方程，先选好正方向再列方程．1．(动量的矢量性)(多选)一个质量为2kg的小球以水平速度5m/s向右运动，与挡板碰撞后，以3m/s的水平速度反向弹回，则()A．它的动量变化量的大小为4kg·m/sB．它的动量变化量的大小为16kg·m/sC．它的动量变化量的方向与初动量方向相反D．它的动量变化量的方向与初动量方向相同2．(动量守恒)质量为m的小球P以大小为v的速度与质量为3m的静止小球Q发生正碰，碰后小球P以大小为eq\f(v,2)的速度被反弹，则正碰后小球Q7．(多选)如图2所示，小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上．P、Q的接触面是粗糙的．用足够大的水平力F拉Q，P、Q间有相对滑动．在P从Q左端滑落以前，关于水平力F的下列说法中正确的是图2A．F做的功大于P、Q动能增量之和 B．F做的功等于P、Q动能增量之和C．F的冲量大于P、Q动量增量之和 D．F的冲量等于P、Q动量增量之和8．如图3所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A图3A．A不能到达B圆槽的左侧最高点 B．A运动到圆槽的最低点时速度为eq\r(2gR)C．B一直向右运动 D．B向右运动的最大位移大小为eq\f(2R,3)9．如图4，粗糙水平面上，两物体A、B用轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动．某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止．则在B静止前，A和B组成的系统动量________(选填“守恒”或“不守恒”)．在B静止后，A和B组成的系统动量_________．(选填“守恒”或“不守恒”)图410．如图5所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ；若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为________；滑块相对于盒运动的路程为________．图511．质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以eq\f(v0,2)的速率反向弹回，而B球以eq\f(v0,3)的速率向右运动，求：(1)小球B的质量mB的大小？(2)碰撞过程中，小球B对小球A做的功W是多大？12．对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型．A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动．当它们之间的距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零；当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力．设A物体质量m1＝1.0kg，开始时静止在直线上某点；B物体质量m2＝3.0kg，以速度v0从远处沿该直线向A运动，如图6所示．若d＝0.10m，F＝0.60N，v0＝0.20m/s，求：图6(1)相互作用过程中A、B加速度的大小；(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统动能的减少量；(3)A、B间的最小距离．答案精析1．BC2．B[小球P和Q的正碰满足动量守恒定律(设小球P的运动方向为正方向)，有：mv＋0＝－m·eq\f(v,2)＋3m·v′，解得：v′＝eq\f(v,2)，故选B.]3．D[若一个系统动量守恒时，则整个系统所受的合力为零，但是此系统内每个物体所受的合力不一定都为零，选项A错误；此系统内每个物体的动量大小可能会都增加，但是方向变化，总动量不变这是有可能的，选项B错误；因系统合外力为零，但是除重力以外的其他力做功不一定为零，故机械能不一定守恒，系统的机械能可能增加，也可能减小，故选D.]4．C[A、B两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：mAvA＋mBvB＋m车v车＝0，若小车不动，则mAvA＋mBvB＝0，由于不知道A、B质量的关系，所以两人速率不一定相等，故A错误；若小车向左运动，则A、B的动量和必须向右，而A向右运动，B向左运动，所以A的动量一定比B的大，故B、D错误，C正确．]5．B[质量为M的原子核，原来处于静止状态．当它以速度v放出质量为m的粒子的过程中动量守恒，设剩余部分的速度为v1，由0＝(M－m)v1＋mv，得v1＝－eq\f(mv,M－m)，B正确．]6．A7．AD[以P、Q系统为研究对象，根据功能关系，拉力做的功等于P、Q动能增加量与摩擦产生的内能之和，A正确，B错误；系统所受合外力F的冲量等于P、Q动量增量之和，C错误，D正确．]8．D[A、B组成的系统动量守恒，A、B刚开始时动量为零，所以运动过程中总动量时刻为零，所以B先向右加速后又减速到零，因为系统机械能守恒，当B静止时，A恰好运动到左侧最高点，A错误．根据动量守恒定律可得meq\f(s1,t)＝2meq\f(s2,t)，又知道s1＋s2＝2R，所以可得s2＝eq\f(2,3)R，D正确．B向右先加速后减速，减速到零之后又向左先加速后减速，即做往返运动，C错误；当A运动到最低点时，水平方向上动量守恒，所以有mv1＝2mv2，因为系统满足机械能守恒，所以有mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)·2mveq\o\al(2,2)，联立可得v1＝eq\r(\f(4,3)gR)，B错误．]9．守恒不守恒解析轻绳断开前，A、B做匀速运动，系统受到的拉力F和摩擦力平衡，合外力等于零，即F－fA－fB＝0，所以系统动量守恒；当轻绳断开B静止之前，A、B系统的受力情况不变，即F－fA－fB＝0，所以系统的动量依然守恒；当B静止后，系统的受力情况发生改变，即F－fA＝mAa，系统合外力不等于零，系统动量不守恒．10.eq\f(v,3)eq\f(v2,3μg)解析设滑块质量为m,则盒子的质量为2m;对整个过程,由动量守恒定律可得,mv＝3mv解得，v共＝eq\f(v,3).由功能关系可得μmgs＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)·3m·(eq\f(v,3))2解得s＝eq\f(v2,3μg).11．(1)4.5m(2)－eq\f(3,8)mveq\o\al(2,0)解析(1)小球A、B碰撞过程动量守恒，选向右为正方向，有mv0＝m(－eq\f(v0,2))＋mBeq\f(v0,3)解得：mB＝4.5(2)根据动能定理，碰撞过程中只有B对A做功，选小球A为研究对象W＝eq\f(1,2)m(eq\f(v0,2))2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得W＝－eq\f(3,8)mveq\o\al(2,0).12．(1)0.6m/s20.2m/s2(2)0.015J(3)0.075m解析(1)aA＝eq\f(F,m1)＝0.6m/s2，aB＝eq\f(F,m2)＝0.2m/s2(2)m2v0＝(m