《2019年高考物理总复习 第六章 碰撞与动量守恒 第1课时 动量定理 动量守恒定律课时训练 教科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理总复习 第六章 碰撞与动量守恒 第1课时 动量定理 动量守恒定律课时训练 教科版（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第 1 1 课时课时 动量定理动量定理 动量守恒定律动量守恒定律1.(2018内蒙古包头质检)(多选)下面的说法中正确的是( ABD ) A.物体运动的方向就是它的动量的方向 B.如果物体的速度发生变化,则物体受到的合力的冲量一定不为零 C.如果合力对物体的冲量不为零,则合力一定使物体的动能增加 D.作用在物体上的合力的冲量不一定能改变物体速度的大小 解析:物体的动量方向即是物体运动的速度方向,选项 A 正确;根据动量定理得,如果物体的 速度发生变化,即动量发生变化,则合力的冲量一定不为零,选项 B 正确;动量定理说明合力 的冲量改变的是物体的动量,动量是一个矢量,可以是大小不变只是方向改
2、变,所以动能可以 不变,选项 C 错误,D 正确. 2.(2018山西太原质检)水平推力 F1和 F2分别作用于水平面上等质量的 a,b 两物体上,作 用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,a,b 两物体的 v t 图像分别如图 中 OAB,OCD 所示,图中 ABCD,则( C )A.F1的冲量大于 F2的冲量 B.F1的冲量等于 F2的冲量 C.两物体受到的摩擦力大小相等 D.两物体受到的摩擦力大小不等 解析:由题图,AB 与 CD 平行,说明推力撤去后两物体的加速度相同,而撤去推力后物体的合 力等于摩擦力,根据牛顿第二定律可知,两物体受到的摩擦力大小相等.根据动量定理,对整
3、 个过程研究得 F1t1-ftOB= 0,F2t2-ftOD=0,由题图看出 tOBtOD,则有 F1t1F2t2,即 F1的冲量小于 F2的冲量,只有选项 C 正 确. 3.(2018上海浦东模拟)如图所示,光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽,槽两端固定有 两轻质弹簧,一弹性小球在两弹簧间往复运动,不考虑小球与弹簧碰撞过程中机械能损失,把 槽、小球和弹簧视为一个系统,则在运动过程中( B )A.系统的动量守恒,机械能不守恒 B.系统的动量守恒,机械能守恒 C.系统的动量不守恒,机械能守恒 D.系统的动量不守恒,机械能不守恒 解析:槽、小球和弹簧组成的系统所受合外力等于零,动量守恒;在运动过程
4、中,小球和槽通 过弹簧相互作用,但因为只有弹簧的弹力做功,动能和势能相互转化,而总量保持不变,机械 能守恒.选项 B 正确. 4.(2018辽宁大连模拟)(多选)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( BC ) A.互推后两同学总动量增加2B.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 解析:互推前两同学总动量为零,互推后两同学总动量守恒,仍为零,所以互推后两同学动量 大小相等,方向相反,选项 A 错误,B 正确;根据 p=mv 可知,当动量大小一定时,质量与速度大 小成反比,所以分离时
5、质量大的同学的速度小一些,选项 C 正确;互推过程中两同学间的内力 做功,机械能增加,选项 D 错误. 5.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动,现有质量为 m 的人站立于雪橇上,如图所示.人与雪 橇的总质量为 M,人与雪橇以速度 v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计).当人相 对于雪橇以速度 v2竖直跳起时,雪橇向南的速度大小为( D )A.B.C.D.v1解析:根据动量守恒条件可知人与雪橇系统水平方向动量守恒,人跳起后水平方向速度不变, 雪橇的速度仍为 v1,选项 D 正确. 6.(2018山东烟台模拟)如图所示,木块 A 静止于光滑的水平面上,其曲面部分 MN 光滑,水 平部分 NP
6、 是粗糙的,现有一物体 B 自 M 点由静止下滑,设 NP 足够长,则以下叙述正确的是( C )A.A,B 物体最终以不为零的速度共同运动 B.A 物体先做加速运动,后做减速运动,最终做匀速运动 C.物体 A,B 构成的系统减少的机械能转化为内能 D.B 物体减少的机械能等于 A 物体增加的动能 解析:因 NP 足够长,最终物体 B 一定与 A 相对静止,由系统动量守恒可知(水平方向),最终 A,B 一定静止,选项 A,B 均错误;因 NP 段有摩擦,系统减少的机械能都转化为内能,所以选项 C 正 确,D 错误. 7.(多选)如图所示,小车 AB 放在光滑水平面上,A 端固定一个轻弹簧,B 端
7、粘有油泥,AB 总质 量为 M,质量为 m 的木块 C 放在小车上,用细绳连接于小车的 A 端并使弹簧压缩,开始时 AB 和 C 都静止,当突然烧断细绳时,C 被释放,使 C 离开弹簧向 B 端冲去,并跟 B 端油泥粘在一 起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( BC )A.弹簧伸长过程中 C 向右运动,同时 AB 也向右运动 B.C 与 B 碰前,C 与 AB 的速率之比为 Mm C.C 与油泥粘在一起后,AB 立即停止运动 D.C 与油泥粘在一起后,AB 继续向右运动3解析:小车 AB 与木块 C 组成的系统在水平方向上动量守恒,C 向右运动时,AB 应向左运动,选项 A 错误;设碰前 C
8、的速率为 v1,AB 的速率为 v2,则 0=mv1-Mv2,得=,选项 B 正确,设 C 与油泥粘在一起后,AB 与 C 的共同速度为 v共,则 0=(M+m)v共,得 v共=0,选项 C 正确,D 错误. 8.(2017江西南昌质检)江西艺人茅荣荣,他以 7 个半小时内连续颠球 5 万次成为新的吉尼 斯纪录创造者,而这个世界纪录至今无人超越.若足球用头顶起,某一次上升高度为 80 cm, 足球的质量为 400 g,与头顶作用时间 t 为 0.1 s,则足球本次在空中的运动时间和足球给 头部的作用力大小为(空气阻力不计,g=10 m/s2)( C )A.t=0.4 s,N=40 NB.t=0
9、.4 s,N=68 N C.t=0.8 s,N=36 ND.t=0.8 s,N=40 N解析:足球自由下落时有 h= gt2,解得 t=0.4 s,竖直上抛运动的总时间为自由落体的 2 倍, t总=2t=20.4 s=0.8 s; 设竖直向上为正方向,由动量定理得(N-mg)t=mv-(-mv), v=gt=100.4 m/s=4 m/s, 联立解得 N=36 N,选项 C 正确. 9.导学号 58826128(2018河北唐山模拟)(多选)如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上.其中,弹簧两端分别与静止的滑块 N 和挡板 P 相连接,弹簧与挡板的质量均不计,挡 板 P 没有固定在地面
10、上;滑块 M 以初速度 v0向右运动,它与挡板 P 碰撞(不粘连)后开始压缩 弹簧,最后,滑块 N 以速度 v0向右运动.在此过程中( BD )A.M 的速度等于零时,弹簧的弹性势能最大 B.M 与 N 具有相同速度时,两滑块动能之和最小C.M 的速度为 v0时,弹簧的长度最长D.M 的速度为 v0时,弹簧的长度最短解析:M 与 P 碰撞压缩弹簧时,M 做减速运动,N 做加速运动,开始时 M 的速度大于 N 的速度, 当 M 与 N 速度相等时,弹簧被压缩到最短,设相等时的速度为 v,根据动量守恒定律得mv0=2mv,解得 v= v0,选项 C 错误,D 正确,M 与 P 碰撞后两滑块和弹簧组
11、成的系统机械能守恒,当弹性势能最大时,两滑块动能之和最小,所以当 M 与 N 速度相等时,弹簧被压缩到最短, 弹簧弹性势能最大,此时两滑块动能之和最小,选项 A 错误,B 正确.410.下雨是常见的自然现象,如果雨滴下落为自由落体运动,则雨滴落到地面时,对地表动植 物危害十分巨大,实际上,动植物都没有被雨滴砸伤,因为雨滴下落时不仅受重力,还受空气 的浮力和阻力,才使得雨滴落地时不会因速度太大而将动植物砸伤.某次下暴雨,质量 m=2.510-5kg 的雨滴,从高 h=2 000 m 的云层下落(g 取 10 m/s2) (1)如果不考虑空气浮力和阻力,雨滴做自由落体运动,落到地面经 t1=1.0
12、10-5s 速度变 为零,因为雨滴和地面作用时间极短,可认为在 t1内地面对雨滴的作用力不变且不考虑雨 滴的重力,求雨滴对地面的作用力大小; (2)考虑到雨滴同时还受到空气浮力和阻力的作用,设雨滴落到地面的实际速度为 8 m/s,落 到地面上经时间 t2=3.010-4s 速度变为零,在 t2内地面对雨滴的作用力不变且不考虑 雨滴的重力,求雨滴对地面的作用力大小. 解析:(1)不考虑空气浮力和阻力,雨滴做自由落体运动,雨滴自由落体运动的末速度为v= m/s=200 m/s 取竖直向上为正方向,对雨滴和地面作用的过程,运用动量定理得 Ft1=0-(-mv) 代入数据解得 F=500 N 根据牛顿
13、第三定律,雨滴对地面的作用力大小为 500 N. (2)对雨滴和地面作用的过程,由动量定理得Ft2=0-(-mv) 据题 v=8 m/s代入数据解得 F= N.根据牛顿第三定律,雨滴对地面的作用力大小为 N答案:(1)500 N (2) N11.导学号 58826129 如图所示,光滑水平轨道上放置长板 A(上表面粗糙)和滑块 C,滑块 B置于 A 的左端,三者质量分别为 mA=2 kg,m B=1 kg,mC=2 kg.开始时 C 静止,A,B 一起以 v0=5 m/s 的速度匀速向右运动,A 与 C 发生碰撞(时间极短)后 C 向右运动,经过一段时间,A,B 再 次达到共同速度一起向右运动
14、,且恰好不再与 C 发生碰撞.求 A 与 C 的碰撞后瞬间 A 的速度 大小.解析:因碰撞时间极短,A 与 C 碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间 A 的速度为 vA,C 的速度为 vC, 以向右为正方向,由动量守恒定律得 mAv0=mAvA+mCvC A 与 B 在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为 vAB,由动量守恒定律得 mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB A 与 B 达到共同速度后恰好不再与 C 发生碰撞,应满足 vAB=vC 联立代入数据得 vA=2 m/s. 答案:2 m/s512.导学号 58826130(2018湖北武汉模拟)如图,Q 为一个原来静止在光滑水平面上的物体,其
15、DB 段为一半径为 R 的光滑圆弧轨道,AD 段为一长度为 L=R 的粗糙水平轨道,二者相切于 D 点,D 在圆心 O 的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内.物块 P 的质量为 m(可视为质点),P 与 AD 间的动摩擦因数 =0.1,物体 Q 的质量为 M=2m,重力加速度为 g.(1)若 Q 固定,P 以速度 v0从 A 点滑上水平轨道,冲至 C 点后返回 A 点时恰好静止,求 v0的大 小和 P 刚越过 D 点时对 Q 的压力大小; (2)若 Q 不固定,P 仍以速度 v0从 A 点滑上水平轨道,求 P 在光滑圆弧轨道上所能达到的最大 高度 h. 解析:(1)P 从 A 到 C 又返回
16、A 的过程中,由动能定理有-mg2L=0- m将 L=R 代入解得 v0=若 P 在 D 点的速度为 vD,Q 对 P 的支持力为 FD,由动能定理和牛顿运动定律有-mgL= m- mFD-mg=m联立解得 FD=1.2mg 由牛顿第三定律可知,P 对 Q 的压力大小也为 1.2mg. (2)当 P,Q 具有共同速度 v 时,P 能达到最大高度 h, 由动量守恒定律有 mv0=(m+M)v由功能关系有 m=mgL+ (m+M)v2+mgh联立解得 h=R.答案:(1) 1.2mg (2)R13.导学号 58826131(2018山东烟台模拟)如图所示,光滑水平面上停放一个木箱和小车,木箱的质量为 m,小车和人总的质量为 M,Mm=41,人以速率 v 沿水平方向将木箱推出,木 箱被挡板以原速反弹回来以后,人接住木箱再以同样大小的速度 v 第二次推出木箱,木箱又 被原速反弹问人最多能推几次木箱?6解析:选木箱、人和小车组成的系统为研究对象,取向右为正方向.设第 n 次推出木箱后人与 小车的速度为 vn,第 n 次
