《备战2021届高考物理一轮复习专题：第二节 动量守恒定律 碰撞 爆炸 反冲练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届高考物理一轮复习专题：第二节 动量守恒定律 碰撞 爆炸 反冲练习（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 学生用书 P339(单独成册) (建议用时：40 分钟) 一、单项选择题 1如图所示，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() A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 解析：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 A、B 错误，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，D 错误 2(2020福建泉州高三质检)
2、“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v，方向水平向东，则另一块的速度为() A3v0vB2v03v C3v02vD2v0v 解析：选 C.取水平向东为正方向，爆炸过程系统动量守恒，3mv02mvmvx，可得vx 3v02v，C 正确 3 (2017高考全国卷)将质量为 1.00 kg 的模型火箭点火升空， 50 g 燃烧的燃气以大小 为 600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出在燃气喷出后的瞬间，火
3、箭的动量大小为 (喷出过程中重力和空气阻力可忽略)() A30 kgm/sB5.7102kgm/s C6.0102kgm/sD6.3102kgm/s 解析：选 A.燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷 出后的瞬间， 火箭的动量大小为 p， 根据动量守恒定律， 可得 pmv00， 解得 pmv00.050 kg600 m/s30 kgm/s，A 正确 2 4.如图所示，在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们排成一条直线，小球 2、3 静止，并靠在一起，球 1 以速度v0射向它们，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的 速度值是() Av1v2v3 1 3v 0Bv
4、10，v2v3 1 2v 0 Cv10，v2v31 2v 0Dv1v20，v3v0 解析：选 D.由题设条件，三球在碰撞过程中总动量和总动能守恒若各球质量为 m， 而碰撞前系统总动量为 mv0，总动能为 1 2mv 2 0.A、B 中的数据都违反了动量守恒定律，故不 可能假如 C 正确，则碰后总动量为 mv0，但总动能为 1 4mv 2 0，这显然违反了机械能守恒定 律，故也不可能故 D 正确，则既满足动量守恒定律，也满足机械能守恒定律 5 (2019高考江苏卷)质量为 M 的小孩站在质量为 m 的滑板上， 小孩和滑板均处于静止 状态，忽略滑板与地面间的摩擦小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的
5、速度大小为v， 此时滑板的速度大小为() A.m Mv BM mv C. m mMv D M mMv 解析：选 B.对小孩和滑板组成的系统，由动量守恒定律有 0Mvmv，解得滑板的速 度大小vMv m ，B 正确 6.如图所示，一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为 M，顶端 高度为 h，今有一质量为 m 的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底 端时，斜面体在水平面上移动的距离是() A. mh Mm B Mh Mm C. mh （Mm）tan D Mh （Mm）tan 解析：选 C.m 与 M 组成的系统在水平方向上动量守恒，设 m 在水平方向上对地位移为
6、3 x1，M 在水平方向上对地位移为 x2，因此有 0mx1Mx2，且 x1x2 h tan，由 式可得 x2 mh （Mm）tan，故选 C. 7.如图所示，小车(包括固定在小车上的杆)的质量为 M，质量为 m 的小球通过长度为 L 的轻绳与杆的顶端连接，开始时小车静止在光滑的水平面上现把小球从与 O 点等高的地 方释放(小球不会与杆相撞)，小车向左运动的最大位移是() A. 2LM Mm B 2Lm Mm C. ML Mm D mL Mm 解析：选 B.分析可知小球在下摆过程中，小车向左加速，当小球从最低点向上摆动过 程中，小车向左减速，当小球摆到右边且与 O 点等高时，小车的速度减为零，
7、此时小车向 左的位移达到最大，小球相对于小车的位移为 2L.小球和小车组成的系统在水平方向上动量 守恒，设小球和小车在水平方向上的速度大小分别为v1、v2，有 mv1Mv2，故 ms1Ms2， s1s22L， 其中 s1代表小球的水平位移大小， s2代表小车的水平位移大小， 因此 s2 2Lm Mm， B 正确 8.如图所示，质量相等的 A、B 两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直 线运动，A 球的速度是 6 m/s，B 球的速度是2 m/s，A、B 两球发生对心碰撞对于该碰撞 之后的 A、B 两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一 定无法实现的是()
8、 AvA2 m/s，vB6 m/s BvA2 m/s，vB2 m/s CvA1 m/s，vB3 m/s DvA3 m/s，vB7 m/s 解析：选 D.两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之和不大于碰前两球 的动能之和即 mAvAmBvBmAvAmBvB， 1 2m Av2A1 2m Bv2B1 2m AvA21 2m BvB2， 4 D 中满足式，但不满足式，所以 D 错误 二、多项选择题 9(2020广东佛山模拟)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为 m 的光滑弧形 槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为 m 的小球从槽上高 h 处由 静止开始自由下滑()
9、 A在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功 B在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒 C被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动 D被弹簧反弹后，小球能回到槽上高 h 处 解析：选 BC.在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽做功，A 错误；在下滑过 程中， 小球和槽组成的系统在水平方向所受合外力为零， 系统在水平方向动量守恒， B 正确； 小球被弹簧反弹后， 小球和槽在水平方向不受外力作用， 故小球和槽都做匀速运动， C 正确； 小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与 槽的速度大小相等，小球被弹簧反弹后与槽的速度相等，故小
10、球不能滑到槽上，D 错误 10(2020湖南师大附中模拟)质量为 m，速度为v的 A 球跟质量为 3m 的静止的 B 球发 生正碰碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后 B 球的速度可能值为() A0.6vB0.4vC0.2vD0.3v 解析：选 BD.若vB0.6v，选v的方向为正，由动量守恒得：mvmvA3m0.6v，得 vA0.8v，碰撞前系统的总动能为 Ek1 2mv 2.碰撞后系统的总动能为：Ek1 2mv 2 A 1 23mv 2 B1 2mv 2 ，违反了能量守恒定律，不可能，故 A 错误；若vB0.4v，由动量守恒得： mvmvA3m0.4v，得vA0.2v， 碰撞后系
11、统的总动能为： Ek1 2mv 2 A1 23mv 2 B1 2mv 2， 不违反能量守恒定律，是可能的，故 B 正确；A、B 发生完全非弹性碰撞，则有：mv(m 3m)vB，vB0.25v，这时 B 获得的速度最小，所以vB0.2v，是不可能的，故 C 错误；若 vB0.3v，由动量守恒得：mvmvA3m0.3v，解得：vA0.1v，碰撞后系统的总动能为 Ek1 2mv 2 A1 23mv 2 B1 2mv 2，不违反能量守恒定律，是可能的，故 D 正确 11.质量为 M、内壁间距为 L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为 m 的 小物块， 小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始
12、时小物块停在箱子正中间， 如图所示 现 5 给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞 N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子 保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为() A.1 2mv 2 B mM 2（mM）v 2 C.1 2NmgL DNmgL 解析：选 BD.设系统损失的动能为E，根据题意可知，整个过程中小物块和箱子构成 的系统满足动量守恒和能量守恒，则有 mv(Mm)vt、1 2mv 21 2(Mm)v 2 tE ，由 式联立解得E Mm 2（Mm）v 2，A 错误，B 正确；又由于小物块与箱壁碰撞为弹性碰 撞，则损耗的能量全部用于摩擦生热，即ENmgL，C
13、错误，D 正确 三、非选择题 12.如图所示，质量为 m245 g 的物块(可视为质点)放在质量为 M0.5 kg 的长木板左 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.子弹 射入后，求： (1)子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1； (2)木板向右滑行的最大速度v2； (3)物块在木板上滑行的时间 t. 解析：(1)子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，由动量守恒定 律可得 m0v0(m0m)v1，解得v16 m/s. (2)当
14、子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得(m0m)v1 (m0mM)v2，解得v22 m/s. (3)对物块和子弹组成的整体应用动量定理得(m0m)gt(m0m)v2(m0m)v1，解 得 t1 s. 答案：(1)6 m/s(2)2 m/s(3)1 s 13如图所示，小球 B 与一轻质弹簧相连，并静止在足够长的光滑水平面上，小球 A 6 以某一速度与轻质弹簧正碰小球 A 与弹簧分开后，小球 B 的速度为v，求： (1)当两个小球与弹簧组成的系统动能最小时，小球 B 的速度的大小； (2)若小球 B 的质量 m2已知，在小球 A 与弹簧相互作用的整个过程中，小球 A 受到弹
15、簧 作用力的冲量 解析：(1)当系统动能最小时，弹簧压缩至最短，两球具有共同速度v共设小球 A、B 的 质量分别为 m1、m2，碰撞前小球 A 的速度为v0，小球 A 与弹簧分开后的速度为v1.从小球 A 碰到弹簧到与弹簧分开的过程中，由系统动量守恒和能量守恒有 m1v0m1v1m2v 1 2m 1v201 2m 1v211 2m 2v2 联立解得v 2m1v0 m1m2 即 m1v0m1m2 2 v 从小球 A 碰到弹簧到两球共速的过程中，系统动量守恒，故 m1v0(m1m2)v共 解得v共v 2 . (2)设水平向右为正方向，则小球 B 动量的增量为 m2v，根据动量守恒小球 A 动量的增 量为m2v，根据动量定理有 Im2v，小球 A 受到弹簧作用的冲量的大小为 m2v，方向水 平向左 答案：见解析
