《2021年最新高考物理能力训练-动量守恒定律(含答案)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年最新高考物理能力训练-动量守恒定律(含答案)（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础训练 14 动量守恒定律 （时间 60 分钟，赋分100 分） 训练指要 本套试题训练和考查的重点是：理解动量守恒定律的内容及其适用条 件、掌握其矢量性、瞬时性、相对性规律.能应用动量守恒定律特点，解决 其实际问题 .第 15 题为创新题，解答此类问题时，要善于用数学归纳方法 推导出物理变化规律. 一、选择题（每小题5 分，共 40 分） 1.（2002 年全国春季高考试题）在高速公路上发生一起交通事故，一 辆质量为 15000 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000 kg 向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止.根据 测速仪的测定，长途客车碰前以20 m
2、/s 的速度行驶，由此可判断卡车碰 前的行驶速率为 A.小于 10 m/s B.大于 10 m/s小于 20 m/s C.大于 20 m/s小于 30 m/s D.大于 30 m/s小于 40 m/s 2.如图 1 141 所示，A、B两物体的质量比mAmB=3 2，它们 原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车 上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有 图 114 1 A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒 C.小车向左运动D.小车向右运动 3.如图 114 2 所示，两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同 一直线相向运动，A球带电为 -q
3、，B球带电为 +2q，下列说法中正确的是 图 114 2 A.相碰前两球的运动过程中，两球的总动量守恒 B.相碰前两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大 C.相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量，因为两球 相碰前作用力为引力，而相碰后的作用力为斥力 D.相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量，因为两 球组成的系统合外力为零 4.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出 一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是 A.枪和弹组成的系统，动量守恒 B.枪和车组成的系统，动量守恒 C.三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动 量变化很小，
4、可以忽略不计，故系统动量近似守恒 D.三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两 个外力作用，这两个外力的合力为零 5.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p 甲=5 kg m/s,p乙= 7 kg m/s ，甲追乙并发生碰撞， 碰后乙球的动量变 为p乙 =10 kg m/s ，则两球质量m甲与m乙的关系可能是 A.m甲=m乙B.m乙=2m甲 C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲 6.如图 114 3 所示， 质量为M的小车在光滑的水平面上以v0向右 匀速运动， 一个质量为m的小球从高h处自由下落， 与小车碰撞后， 反弹 上升的最大高度仍为h.设M m，发生碰撞
5、时弹力N mg，球与车之 间的动摩擦因数为,则小球弹起后的水平速度可能是 图 114 3 A.v0 B.0C.2gh2D.-v0 7.将物体P从置于光滑水平面上的斜面体Q的顶端以一定的初速度沿 斜面往下滑，如图1 144 所示.在下滑过程中，P的速度越来越小，最 后相对斜面静止，那么由P和Q组成的系统 图 114 4 A.动量守恒 B.水平方向动量守恒 C.最后P和Q以一定的速度共同向左运动 D.最后P和Q以一定的速度共同向右运动 8.如图 114 5 所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列， 静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即从b车 跳到a车上，小孩跳离c车和
6、b车时对地的水平速度相同，他跳到a车上 没有走动便相对a车保持静止，此后 图 114 5 A.a、c两车的运动速率相等 B.a、b两车的运动速率相等 C.三辆车的运动速率关系为vcvavb D.a、c两车的运动方向一定相反 二、填空题（每小题6 分，共 24 分） 9.气球质量为200 kg ，载有质量为50 kg 的人，静止在空中距地面 20 m高的地方、气球下悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上 沿绳慢慢下滑到地面， 为了安全到达地面， 这根绳长至少应为 _m （不 计人的高度 ). 10.甲乙两船自身质量为120 kg ，都静止在静水中，当一个质量为30 kg 的小孩以相对于地面6
7、 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力， 甲、乙两船速度大小之比：v甲v乙=_. 11.如图 114 6 所示质量相同的A、B、C三木块从同一高度自由 下落，当A木块落至某一位置时被水平飞来的子弹很快地击中（设子弹未 穿出） .C刚下落时被水平飞来的子弹击中而下落，则A、B、C三木块在 空中的运动时间tA,tB,tC的关系是 _. 图 114 6 12.如图 114 7 所示，甲、乙两辆完全一样的小车，质量都为M， 乙车内用绳吊一质量为0.5 M的小球，当乙车静止时，甲车以速度v与乙 车相碰， 碰后连为一体， 则碰后两车的共同速度为_. 当小球摆到最高 点时，速度为 _. 图 114 7
8、 三、计算题（共36 分） 13.（12 分） （2001 年高考试题）质量为M的小船以速度v0行驶， 船上有两个质量皆为m 的小孩a和b， 分别静止站在船头和船尾.现在小孩 a沿水平方向以速率v（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩b沿 水平方向以同一速率v（相对于静止水面）向后跃入水中.求小孩b跃出后 小船的速度 . 14.(12 分)如图 114 8 所示，甲车的质量是2 kg ，静止在光滑水 平面上，上表面光滑， 右端放一个质量为1 kg 的小物体 .乙车质量为 4 kg ， 以 5 m/s 的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s 的速度，物体 滑到乙车上 .若乙车足够长，
9、上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在 乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取 10 m/s 2) 图 114 8 15.（12 分）如图114 9 所示，光滑的水平轨道接一个半径为R 的光滑半圆轨道，在水平轨道上有2002 个质量相同的小球 .除第 1 号小球 外，其他小球均静止.第 1 号小球以初速度v0碰撞第 2 号小球，在碰撞过 程中损失初动能的 2002 1 ；第 2 号小球碰撞第3 号小球，在碰撞过程中损失 第 2 号小球初动能的 2002 1 ； 第 3 号小球又碰撞第4 号小球，依次碰撞下去， 每次碰撞均损失前一小球初动能的 2002 1 ，最后，第2002号小球恰能沿
10、半 圆轨道达到最高点 .试求第 1 号小球的初速度v0. 图 114 9 参考答案 一、1.A 2.BC 3.AD 4.D 5.C 由碰撞中动量守恒可求得p甲 =2 kg m/s 要使甲追上乙，则必 有：v甲v乙，即 乙 乙 甲 甲 m p m p m乙1.4m甲 碰后p甲、p乙均大于零，表示同向运动，则应有：v乙v甲即： 甲 甲 m p 乙 乙 m p m乙5m甲 碰撞过程中，动能不增加，则 乙 乙 甲 甲 m p m p 22 22 乙 乙 甲 甲 m p m p 22 22 即 乙甲 mm2 7 2 5 22 乙甲 mm2 10 2 2 22 推得m乙21 51 m甲 由、知，m甲与m乙
11、的关系为 21 51 甲 m m乙 5m甲 比较知应选C. 6.AC 小球的水平速度是由小车对它的摩擦力作用引起的，若小球在 离开小车前水平速度已经达到v0，则摩擦力消失，小球在水平方向不再加 速，反之小球在与小车接触过程中，在水平方向一直处于加速状态，所以 本题有两种可能.设小球与小车碰撞中在离开小车前已经与小车具有共同 的水平速度v，在水平方向动量守恒，有 Mv0=(M+m)v 由于Mm,得v =v0 若小球与小车碰撞中水平方向始终未达到共同速度，对小球运用动量 定理： 水平方向Ft=mv 竖直方向Nt=2mv=2mgh2 又因为F= N 解上述方程，可得v =2gh2 7.BC 8.CD
12、 二、9.25 10.5 4 11.tAtB=tC12. 5 2 ; 2 v v 三、13.因均是以对地（即题中相对于静止水面）的水平速度，所以先 后跃入水中与同时跃入水中结果相同. 设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为v，取v0为正向，根据动量守 恒定律，有 （M+2m)v0=Mv+mv-mv 解得：v=(1+ M m2 )v0 14.乙与甲碰撞动量守恒： m乙v乙=m乙v乙 +m甲v甲 小物体m在乙上滑动至有共同速度v，对小物体与乙车运用动量守恒 定律得 m乙v乙 = （m+m乙）v 对小物体应用牛顿第二定律得a= g 所以t=v/ g 代入数据得t=0.4 s 15.设第 1 号球与第 2
13、 号球碰后的速度分别为v1和v2 由动量守恒定律得： mv0=mv1+mv2 由能量关系可得 2 2 2 1 2 0 2 1 2 1 2 1 2002 2001 mvmvmv 解可得v2= 2 1 1001 1000 v0 由于每次碰撞所遵循的规律完全相同，分析归纳可得 经 2001 次碰撞后，第2002 号球获得的速度为 v2002=( 2 1 1001 1000 ) 2001 v0 因为第 2002 号球恰能到圆轨道的最高点，所以对第2002 号球，根 据机械能守恒定律有 2 1 2 12 2002 mvmv 2+ mg 2R 在最高点有mg=m R v 2 解可得第1 号球的初速度 v0 3.69 gR
