高考物理一轮复习 第十三章 课时跟踪检测（四十三）动量守恒定律及其应用-人教版高三物理试题

课时跟踪检测(四十三)动量守恒定律及其应用对点训练：冲量、动量、动量定理1．放在水平面上的物体，用水平推力F推它t秒，物体始终不动，则在这t秒内，关于合力的冲量与摩擦力冲量的大小，下列说法正确的是()A．合力的冲量及摩擦力的冲量均为0B．合力的冲量及摩擦力的冲量均为FtC．合力的冲量为0，摩擦力的冲量为FtD．合力的冲量为Ft，摩擦力的冲量为02．(2015·江西赣州三中测试)物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间t1内动能由零增大到E1，在时间t2内动能由E1增加到2E1，设合力在时间t1内做的功为W1，冲量为I1，在时间t2内做的功是W2，冲量为I2，则()A．I1＜I2，W1＝W2 B．I1＞I2，W1＝W2C．I1＞I2，W1＜W2 D．I1＝I2，W1＜W23．(2015·湖北大学附中测试)质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来。已知安全带的缓冲时间是1.2s，安全带长5m，取g＝10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为()A．500N B．600NC．1100N D．100N对点训练：动量守恒定律的理解与应用4．(2015·浙江自选模块)如图1所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后()图1A．甲木块的动量守恒B．乙木块的动量守恒C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒5.如图2所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时，车向东的速度大小为()图2A.eq\f(Mv1－Mv2,M－m) B.eq\f(Mv1,M－m)C.eq\f(Mv1＋Mv2,M－m) D．v16.(2015·福建省莆田一中期末)如图3所示，一质量M＝3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0kg的小木块A。给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板。在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()图3A．1.8m/s B．2.4m/sC．2.8m/s D．3.0m/s对点训练：碰撞、爆炸及反冲7．(2015·淮南质检)在光滑水平桌面上停放着两辆玩具小车A、B，其质量之比mA∶mB＝1∶2，两车用一根轻质细线缚住，中间夹着被压缩的轻弹簧，当烧断细线，轻弹簧将两车弹开，A车与B车()A．动量大小之比为1∶2 B．动量大小之比为1∶1C．速度大小之比为1∶2 D．速度大小之比为1∶18．(2015·泉州高三质检)“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为A．3v0－v B．2v0－3vC．3v0－2v D．2v0＋v9．(2014·江苏高考)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总量约为15∶16，分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B对点训练：动量与能量的综合问题10．(2015·渝中区模拟)如图4所示，光滑圆形管道固定在竖直面内，直径略小于管道内径可视为质点的小球A、B质量分别为mA、mB，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球相碰，碰后A、B球均能刚好到达与管道圆心O等高处，关于两小球质量比值eq\f(mA,mB)的说法正确的是()图4A.eq\f(mA,mB)＝eq\r(2)＋1 B.eq\f(mA,mB)＝eq\r(2)－1C.eq\f(mA,mB)＝1 D.eq\f(mA,mB)＝eq\r(2)11．(2014·北京高考)如图5所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R＝0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2。取重力加速度g＝10m/s2。求：图5(1)碰撞前瞬间A的速率v；(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′；(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l。12．(2015·张掖模拟)如图6所示。质量M＝2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为MA＝2kg的物体A(可视为质点)。一个质量为m＝20g的子弹以500m/s的水平速度射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上。若物体A与小车间的动摩擦因数μ＝0.5(g取10m/s2)。图6(1)平板车最后的速度是多大？(2)全过程损失的机械能为多少？(3)A在平板车上滑行的时间为多少？答案1．选C用水平力F推物体t秒，物体不动，说明合力为0，合力的冲量也为0。摩擦力与推力等大反向，故摩擦力冲量的大小也为Ft，但方向与F方向相反，C正确。2．选B根据动能定理有W1＝E1－0＝E1，W2＝2E1－E1＝E1，所以W1＝W2，根据动量定理和动量与动能的关系式p＝eq\r(2mEk)，有I1＝eq\r(2mE1)－0＝eq\r(2mE1)，I2＝2eq\r(mE1)－eq\r(2mE1)＝(2－eq\r(2))eq\r(mE1)，显然I1＞I2，综上知，B正确。3．选C安全带长5m，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度v＝eq\r(2gh)＝10m/s。受安全带的保护经1.2s速度减小为0，对此过程应用动量定理，以向上为正方向，有(F－mg)t＝0－(－mv)，则F＝eq\f(mv,t)＋mg＝1100N，C正确。4．选C两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程系统的动量守恒，机械能也守恒，故选项A、B错误，选项C正确。甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中有弹性势能，故动能不守恒，只是机械能守恒，选项D错误。5．选D在水平方向动量守恒，人向上跳起后，水平方向的速度没变，(m＋M)v1＝mv1＋Mv车，因此v车＝v1，所以D正确。6．选BA先向左减速到零，再向右加速运动，在此期间，木板减速运动，最终它们保持相对静止，设A减速到零时，木板的速度为v1，最终它们的共同速度为v2，取水平向右为正方向，则Mv－mv＝Mv1，Mv1＝(M＋m)v2，可得v1＝eq\f(8,3)m/s，v2＝2m/s，所以在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小应大于2.0m/s而小于eq\f(8,3)m/s，只有选项B正确。7．选B系统动量守恒，两车被弹开前，总动量为零，弹开后，总动量仍为零，所以A车与B车的动量大小相等，方向相反，选项A错误，B正确；由mAvA＝mBvB可得，vA∶vB＝mB∶mA＝2∶1，选项C、D错误。8．选C取水平向东为正方向，爆炸过程系统动量守恒，3mv0＝2mv＋mvx，可得vx＝3v0－2v，C正确。9．解析：设玻璃球A、B碰撞后速度分别为v1和v2，由动量守恒定律得2mv0＝2mv1＋mv2，且由题意知eq\f(v2－v1,v0)＝eq\f(15,16)，解得v1＝eq\f(17,48)v0，v2＝eq\f(31,24)v0。答案：见解析10．选B由mgR＝eq\f(1,2)mv2可得v＝eq\r(2gR)，则两球碰后速度等大反向，碰撞前A球下滑到最低点的速度设为v0，由机械能守恒定律得：mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，碰撞过程中动量守恒可得：mAv0＝mBv－mAv。以上三式联立可解得：eq\f(mA,mB)＝eq\r(2)－1，B正确。11．解析：设滑块的质量为m。(1)根据机械能守恒定律mgR＝eq\f(1,2)mv2得碰撞前瞬间A的速率v＝eq\r(2gR)＝2m/s。(2)根据动量守恒定律mv＝2mv′得碰撞后瞬间A和B整体的速率v′＝eq\f(1,2)v＝1m/s。(3)根据动能定理eq\f(1,2)(2m)v′2＝μ(2m)gl得A和B整体沿水平桌面滑动的距离l＝eq\f(v′2,2μg)＝0.25m。答案：见解析12．解析：(1)对子弹和物块，由动量守恒得mv0＝mv′＋MAv得v＝4