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1、【精选 详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题16 动量守恒定律【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题16 动量守恒定律一、单项选择题1.（福建省石光华侨联中2012届高三上学期期末测试理综卷）一个质量为M、静止的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（ ） 2（北京市怀柔区2012届高三下学期适应性练习理综试题）如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上。当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹
2、簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是（ ）A系统电势能不断增加 B系统动量不守恒 C当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最小D当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大系统的动能最大，选项D正确。本题答案为D。3（四川省乐山市2012届高三上学期期末检测考试）如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量，现使木箱获得一个向右的初速度v0，则（ ）A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小
3、木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动4（四川省乐山市2012届高三上学期期末检测考试试题）一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为，若不计水的阻力，则下列关系式中正确的是（ ）ABCD4.A 解析：在发射炮弹的过程，系统的总动量守恒，所以有Mv0=（M-m）+mv，选项A正确。5.B 解析：设水平向右为正方向，两游泳者同时跳离小船后小船的速度为v，根据甲、乙两游泳者和小船组成的系统动量守恒有0=-m甲v甲+m乙v乙+Mv，代入数据，可得v=-0.6 m/s，其中负号表示小船向左运动，所以选项B正
4、确。本题答案为B。6.（福建省泉州市2012届高三3月质量检查试题）甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分别为3m/s和1 m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s。则甲、乙两物体质量之比为（ ）A 23 B25 C35 D53 6.C 解析：选取碰撞前甲物体的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有m甲v1-m乙v2=-m甲+m乙，代入数据，可得m甲m乙=35，选项C正确。本题答案为C。7.（福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷2）一粒钢珠从静止状态开始自由落体，然后陷入泥潭中。若把它在空中自由落体的过程称为，进入泥潭直到停止的过程称为，则（ ）
5、A过程中钢珠动量的改变量小于重力的冲量B过程中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程中重力冲量的大小C过程中阻力的冲量大小等于过程与过程重力冲量的大小D过程中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量二、多项选择题8.（河南省许昌市2011-2012学年度高三上学期四校联考试卷）用原子级显微镜观察高真空度的空间，结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转，从而形成一个“双分子”体系，观测同时发现此“中心”离甲分子较近，那么在上述“双分子”体系中（ ）A.甲、乙两分子间一定只存在分子引力，不可能存在分子斥力B.甲分子的质量一定大于乙分子的质量C.甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期D.甲分子的动量大小和乙
6、分子的动量大小一定相等9.（江苏省2012届高三百校大联考一模试题物理卷）如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）A先放开右手，后放开左手，总动量向左 B先放开左手，后放开右手，总动量向右C先放开左手，后放开右手，总动量向左 D先放开右手，后放开左手，总动量向右9.CD 解析：先放开右手后，系统的总动量向右，再放开左手后，系统的动量守恒，所以总动量仍向右，选项A错误，D正确；同理分析，先放开左手后，系统的总动量向左，再放开右手后，系统的动量守恒，所以总动量仍向左，选项B错误，C正确。本题答案为CD。10（
7、广东省佛山市2012年普通高中高三教学质量检测理综卷）两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是（ ）A互推后两同学总动量增加 B互推后两同学动量大小相等，方向相反C分离时质量大的同学的速度小一些 D互推过程中机械能守恒三、非选择题11.（山东省济宁市2012届高三下学期第一次模拟考试理综试题）如图所示，在光滑桌面上放着长木板，其长度L=1.0m。在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块，它的质量和木板的质量相等，最初它们是静止的。现让小金属块以v0=10m/s的初速度向右滑动，当滑动到长木板的右端时，滑块的速度为v1=l.0m/s，取g=10m/
8、s2，求滑块与长木板间的动摩擦因数。11.解析：设小金属块和木板的质量均为m，系统动量守恒：mv0=mv1+mv2；系统能量守恒：mgL=mv02-mv12-mv22，联立以上两式，并代入数据，解得=0.1.12.（湖南省岳阳市一中2012届高三下学期第二次周考理综卷）如图所示，质量为M，内有半径为R的半圆形轨道的槽体放在光滑的水平面上，左端紧靠一台阶，质量为m的小球从A点由静止释放，若槽内光滑，求小球上升的最大高度。12.解析：设小球由A点落至圆弧最低点时的速度为v，由机械能守恒定律知mgR=mv2，解得v=。小物体向上运动的过程中，m与M组成的系统在水平方向的动量守恒m=（M+m）v ，v
9、为小球滑互最高点时m与M的共同速度，解得v=，此过程中系统机械能守恒，即mv2-(M+m)v2=mgh，解得m上升的最大高度h=。13.（贵州省五校联盟2012届高三下学期第三次联考理综卷）如图所示，两根不计电阻的足够长的平行导轨固定在同一水平面上，两导轨之间的距离为L=0.5m.，现有两根质量分别为m1=1kg、m2=2kg，电阻分别为R1=8、R2=4的导体棒a、b分别以v1=2m/s、v2=5m/s的初速度在导轨上沿导轨向右运动，运动中导体棒a、b始终与导轨垂直，并接触良好，在整个空间有竖直向下的匀强磁场.不计一切摩擦及空气阻力，求：（1）两导体棒的最终速度大小；（2）全过程中导体棒a产
10、生的焦耳热。13解析：（1）全过程中导体棒a、b的系统动量守恒有：，可得，所以两导体棒的最终速度大小为4m/s，方向向右。（2）由能量守恒，全过程产生的焦耳热为：，导体棒a产生的焦耳热为：。14.（江西省上高二中2012届高三第五次月考理综卷）如图所示，甲车质量为2kg，静止在光滑水平面上，其顶部上表面光滑，右端放一个质量为1kg的小物体，乙车质量为4kg，以5m/s的速度向左运动，与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度，物体滑到乙车上，若乙车足够长，其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2，（g取10m/s2）则（1）物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止；（2）物块最终距离乙车左端多大距离。（
11、2）由动能定理，mgs=m乙v22-(m+m乙) v2，解得s=0.8m，即物块最终距离乙车左端距离0.8m。15.（湖南师大附中2012届高三第六月考理综试卷）如图所示，一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2=0.2kg的小物体，小物体可视为质点。现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端，并留在车中，最终小物块以5m/s的速度与小车脱离。子弹与车相互作用时间很短。g取10m/s2。求：（1）子弹刚刚射入小车时，小车的速度大小；（2）小物块脱离小车时，小车的速度多大。15.解析：（1）子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成
12、的系统动量守恒，由动量守恒定律得：m0v0=（m0+m1）v1，解得v1=10m/s。（2）整个运动过程中，三物体组成的系统动量守恒，设小物块脱离小车时，小车的速度为v3，由动量守恒定律得：m0v0=（m0+m1）v3+m2v2，解得v3=8m/s。16.（山东省泰安市2012届高三第一次模拟考试）如图所示，小车质量为M=2.0kg，带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BC，一小物块（可视为质点）质量为m=0.5kg，与轨道BC的动摩擦因数为=0.10，BC部分总长度为L=0.80m，重力加速度g取10m/s2。（1）若小车固定在水平面上，将小物块从AB轨道的D点静止释放，小物块恰好可运动到
13、C点.试求D点与BC轨道的高度差；（2）若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从AB轨道的D点静止释放，试求小物块滑到BC中点时的速度大小。17.（江西省重点中学协作体2012届高三第二次联考理综卷）两木板M1=0.5kg，M2=0.4kg，开始时M1、M2都静止于光滑水平面上，小物块m=0.1kg以初速度v=10m/s滑上M1的表面，最后停在M2上时速度为v2=1.8m/s，求：（1）最后M1的速度v1；（2）在整个过程中克服摩擦力所做的功。 17.解析：（1）整个过程中，由小物块、两木板组成的系统动量守恒，所以有，可得=0.2m/s。（2）在整个过程中克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减小量，
14、即=4.18J。18.（黑龙江省等东北四校2012届高三下学期第一次高考模拟考试）如图所示，质量为3m的木板静止在光滑的水平面上，一个质量为2m的物块（可视为质点），静止在木板上的A端，已知物块与木板间的动摩擦因数为。现有一质量为m的子弹（可视为质点）以初速度v0水平向右射人物块并穿出，已知子弹穿出物块时的速度为v0/2，子弹穿过物块的时间极短，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）子弹穿出物块时物块的速度大小。（2）子弹穿出物块后，为了保证物块不从木板的B端滑出，木板的长度至少多大？18.解析：（1）设子弹穿过物块时物块的速度为v1，对子弹和物块组成的系统，由动量守恒定律：，得：。（2）物
15、块和木板达到的共同速度为v2时，物块刚好到达木板右端，这样板的长度最小为L，对物块和木板组成的系统：，摩擦生热：，由能量守恒定律：，得：。19.（云南省部分名校高2012届高三上学期期末统考）如图a所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图b所示，电源频率为50Hz，求甲、乙两车的质量比m甲m乙 19. 解析：由图b可知，碰前甲车运动的速度大小为v甲=0.6m/s，碰后甲、乙两车一起运动的速度大小为v共=0.4m/s，由动量守恒定律可得：m甲v甲=（m甲+ m乙）v共，解得：m甲m乙=21。20.（河南省郑州外国语学校2012届下学期高三理
