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1、新高考物理二轮复习习题集锦课练18动量守恒定律1(2018福建邵武七中联考)如图所示，一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D，放在光滑的水平面上，将一质量为m的小球由A点静止释放，在下滑到B点的过程中，下列说法正确的是()A以地面为参考系，小球到达B点时相对于地的速度v满足mv2mgRB以槽为参考系，小球到达B点时相对于槽的速度v满足mv2mgRC以地面为参考系，以小球、槽和地球为系统，机械能守恒D不论以槽或地面为参考系，小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒答案：C解析：质量为m的小球由A点静止释放，在下滑到B点的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒，设小球对地速度大小为v2，槽对地
2、速度大小为v1，两速度方向相反，有Mv1mv2，系统机械能守恒，有mgRmvMv，A错误，C正确；以槽为参考系，小球到达B点时相对于槽的速度大小vv1v2，则mv2m(v1v2)2mvmvmv1v2，mv2mgRmvmv1v2Mvv1(mv1mv2)0，B错误；该系统只有重力做功，故系统机械能守恒，D错误2(2018天津静海一中调研)(多选)如图所示，A、B两个物体的质量之比mA：mB3：2，原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩的轻弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则()A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
3、、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，则A、B、C组成的系统动量不守恒答案：BC解析：当A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同时，A、B所受的摩擦力大小不相等，A、B组成的系统所受到的合外力不为零，动量不守恒，故A错误；当A、B所受的摩擦力大小相等时，A、B组成的系统合外力为零，动量守恒，故C正确；当A、B、C为一系统时，A、B所受的摩擦力为系统内力，不予考虑，地面光滑，所以系统动量守恒，故B正确，D错误3(2018安徽滁州联考)(多选)一质量为M的小船静止在平静的湖面上，船头和船尾各站一位质量均为m的游泳爱好者，两人分别
4、从船头和船尾沿相反的方向跃入水中，则下列说法中正确的有()A若两人同时以相等的速率跃入水中，则船仍保持静止B若两人先后以相等的相对水的速率跃入水中，则船速等于0C若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中，则船速等于0D无论两人如何跃入水中，船始终保持静止答案：AB解析：两个人和船组成的系统在水平方向上动量守恒，开始总动量为零，不管谁先跃入水中，若两人相对水的速率相等，则有0mvmvMv，可知v0，故A、B正确；若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中，可知两人相对水的速度大小不等，根据动量守恒定律知，船速不为0，故C、D错误4(2018黑龙江哈三中三模)(多选)小球A的质量为mA5 kg，动量大小
5、为pA4 kgm/s，小球A水平向右运动时与静止的小球B发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为pA1 kgm/s，方向水平向右，则()A碰后小球B的动量大小为pB3 kgm/sB碰后小球B的动量大小为pB5 kgm/sC小球B的质量为15 kgD小球B的质量为3 kg答案：AD解析：规定向右为正方向，碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，所以有pApApB，解得pB3 kgm/s，A正确，B错误；由于A、B是弹性碰撞，所以没有机械能损失，故，解得mB3 kg，C错误，D正确5(2018河南信阳统考)(多选)如图所示，三小球a、b、c的质量都是m，都放于光滑的水平面上，小球b、c与轻弹簧相连且静止，小球
6、a以速度v0冲向小球b，碰后与小球b粘在一起运动在整个运动过程中，下列说法中正确的是()A三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒B三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能也守恒C当小球b、c速度相等时，弹簧弹性势能最大D当弹簧恢复原长时，小球c的动能一定最大，小球b的动能一定不为零答案：ACD解析：在整个运动过程中，三球与弹簧组成的系统的合外力为零，系统的总动量守恒，a与b碰撞过程中机械能减少，故A正确，B错误；当小球b、c速度相等时，弹簧的压缩量或伸长量最大，弹簧弹性势能最大，故C正确；当弹簧恢复原长时，小球c的动能一定最大，根据动量守恒和机械能守恒定律可知，小球b的动能不为零，故D
7、正确6(2018安徽芜湖模拟)如图所示，总质量为M带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上，质量为m的小球通过细线悬挂于框架顶部O处，细线长为L，已知Mm，重力加速度为g，某时刻小球获得一瞬时速度v0，当小球第一次回到O点正下方时，细线拉力大小为()AmgBmgCmgm Dmgm答案：B解析：设小球第一次回到O点正下方时，小球与框架的速度分别为v1和v2.取水平向右为正方向，由题可知，小球、框架组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，即mv0mv1Mv2，mvmvMv，解得v1v0，v2v0.当小球第一次回到O点正下方时，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得Tmgm，解得细线的拉力Tmg，B正确7
8、(2018湖南郴州四模)(多选)如图所示，在足够长的水平地面上有两辆相同的小车甲和乙，A、B两点相距为5 m，小车甲从B点以大小为4 m/s的速度向右做匀速直线运动的同时，小车乙从A点由静止开始以大小为2 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动一段时间后，小车乙与小车甲相碰(碰撞时间极短)碰后两车粘在一起，整个过程中，两车的受力不变(不计碰撞过程)下列说法正确的是()A小车乙追上小车甲用时4 sB小车乙在追上小车甲之前它们的最远距离为9 mC碰后瞬间两车的速度大小为7 m/sD若地面光滑，则碰后两车的加速度大小仍为2 m/s2答案：BC解析：小车乙追上小车甲时，有x乙x甲5 m，即at2v甲t5
9、 m，代入数据得2 m/s2t24 m/st5 m，解得t5 s(另一负值舍去)，所以小车乙追上小车甲用时5 s，故A错误；当两车的速度相等时相距最远，则有v甲at，得t s2 s，最远距离s5 mv甲tat25 m42 m222 m9 m，故B正确L碰前瞬间乙车的速度v乙at25 m/s10 m/s，对于碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得mv甲mv乙2mv，解得碰后瞬间两车的共同速度v7 m/s，故C正确；若地面光滑，碰前乙车所受到的作用力Fma，甲车所受到的合外力为0，则碰后两车的加速度大小a1 m/s2，故D错误8(2018湖北宜昌一中月考)(多选)A、B两物体在光滑水平面上沿同
10、一直线运动，如图表示发生碰撞前后的vt图线，由图线可以判断()AA、B的质量比为32BA、B作用前后总动量守恒CA、B作用前后总动量不守恒DA、B作用前后总动能不变答案：ABD解析：物体A、B碰撞过程所受外力为零，作用前后总动量守恒，故B正确，C错误；根据动量守恒定律有mA6 m/smB1 m/smA2 m/smB7 m/s，则mA：mB3：2，故A正确；A、B作用前总动能为mA(6 m/s)2mB(1 m/s2)mA(m/s)2，作用后总动能为 mA(2 m/s)2mB(7 m/s)2mA(m/s)2，可见作用前后总动能不变，故D正确9.(2018河南洛阳一模)(多选)如图所示，质量为m24
11、5 g的物块(可视为质点)放在质量为M0.5 kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为0.4，质量为m05 g的子弹以速度v0300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g取10 m/s2，则在整个过程中()A物块和木板组成的系统动量守恒B子弹的未动量大小为0.01 kgm/sC子弹对物块的冲量大小为0.49 NsD物块相对于木板滑行的时间为1 s答案：BD解析：子弹射入物块的过程中，物块的动量增大，所以物块和木板组成的系统动量不守恒，故A错误；选取向右为正方向，子弹射入物块过程，由动量守恒定律可得m0v0(m0m)v1，物块在木板上滑动过程，由动
12、量守恒定律可得(m0m)v1(m0mM)v2，联立可得v22 m/s，所以子弹的末动量大小为pm0v20.01 kgm/s，故B正确；由动量定理可得子弹受到的冲量Ippp00.01 kgm/s5103300 kgm/s1.49 kgm/s1.49 Ns.子弹与物块间的相互作用力大小始终相等，方向相反，所以子弹对物块的冲量大小为1.49 Ns，故C错误；对子弹和物块整体，由动量定理得(m0m)gt(m0m)(v2v1)，综上可得，物块相对于木板滑行的时间t1 s，故D正确10(2018重庆巴蜀中学模拟)(多选)如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为2m的物体A相连，A放在光滑水平面上
13、，有一质量为m的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰(时间极短)后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿曲面上升下列说法正确的是()A物体B、A组成的系统，在发生碰撞的过程中动量守恒，在弹簧被压缩的过程中机械能守恒B物体B返回过程中能达到的最大高度为C物体A对B的冲量大小为mD物体A对B做的功为mgh答案：BC解析：A与B组成的系统碰撞过程合外力为零，则系统的动量守恒，此后A和B一起压缩弹簧，只有弹簧的弹力做功，则A和B与弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；对B下滑过程，根据机械能守恒定律可得mghmv，B刚到达水平面的速度v0，B与A碰撞过程，取向右为正方向，根据动
14、量守恒定律可得mv03mv，知A与B碰撞后的共同速度为v，此后一起压缩弹簧到最短又恢复原长，B以速度v返回曲面，则mghmv2，可得h，故B正确；取向左为正方向，对B分析由动量定理可知Imv(mv0)m，故C正确；A对B做的功由动能定理有Wmv2mvmgh，故D错误11如图所示，质量为3 kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1 kg的小木块，小木块可视为质点现使木箱和小木块同时获得大小为2 m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4 J，小木块最终停在木箱正中央已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2 m(g取10 m/s2)求：(1)木箱的最终速度的大小；(2)小木块与木箱碰撞的次数答案：(1)1 m/s(2)6次解析：(1)设系统最终速度为v，由于木箱与木块组成的系统没有受到外力作用，故系统动量守恒，以木箱的初速度方向为正方向，由动量守恒定律有Mvmv(Mm)v，代入数据得v1 m/s.(2)对整个过程，由能量守恒定律有Mv2mv2E(Mm)v2，设碰撞次数为n，木箱内底板长度为L，则有n(mgL0.4)E，代入数据得n6次12(2018黑龙江哈三中模拟)在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板，P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止，OP的距离等于PQ的距离，两个可
