《2020高考物理大一轮复习新课改省份专用课时检测三十六应用动量守恒定律解决三类典型问题重点突破课含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理大一轮复习新课改省份专用课时检测三十六应用动量守恒定律解决三类典型问题重点突破课含解析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时检测(三十六) 应用动量守恒定律解决三类典型问题(重点突破课)1.如图所示小船静止于水面上，站在船尾上的人不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是()A向左运动，船向左移一些B小船静止，船向左移一些C小船静止，船向右移一些D小船静止，船不移动解析：选C人、船、鱼构成的系统水平方向动量守恒，据“人船模型”，鱼动船动，鱼停船静止；鱼对地发生向左的位移，则人、船的位移向右。故选项C正确。2(2019莱州检测)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、方向水平向右，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
2、水平向右，则另一块的速度是()A3v0v B2v03vC3v02v D2v0v解析：选C在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，3mv02mvmv，解得另一块的速度为v3v02v，C正确。3.如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为()Av0v2 Bv0v2Cv0v2 Dv0(v0v2)解析：选D火箭和卫星组成的系统，在分离前后沿原运动方向上动量守恒，由动量守恒定律有：(m1m2)v0m1v1
3、m2v2，解得：v1v0(v0v2)，D项正确。4将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内，以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A.v0 B.v0C.v0 D.v0解析：选D根据动量守恒定律mv0(Mm)v，得vv0，选项D正确。5.(2019信丰模拟)如图所示，B、C、D、E、F 5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E 4个小球质量相等，而F的质量小于B的质量，A的质量等于F的质量。A以速度v0向右运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后()A3个小球静止，3个小
4、球运动B4个小球静止，2个小球运动C5个小球静止，1个小球运动D6个小球都运动解析：选A因MAMB，A、B相碰后A向左运动，B向右运动；B、C、D、E质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终E有向右的速度，B、C、D静止；因MEMF，则E、F都向右运动，即3个小球静止，3个小球运动，故A正确，B、C、D错误。6.(2019兖州两校联考)如图所示，用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变，现正在光滑水平面上以速度v00.1 m/s向右做匀速直线运动，已知a、b两弹性小球质量分别为m11.0 kg 和m22.0 kg。一段时间后轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过t5.0 s
5、两球的间距s4.5 m，则下列说法正确的是()A刚分离时，a、b两球的速度方向相同B刚分离时，b球的速度大小为0.4 m/sC刚分离时，a球的速度大小为0.6 m/sD两球分离过程中释放的弹性势能为0.27 J解析：选D在轻绳突然自动断开过程中，两球组成的系统动量守恒，设断开后两球的速度分别为v1和v2，刚分离时，若a、b两球分离时的速度方向相同，由动量守恒定律得(m1m2)v0m1v1m2v2，根据题述，经过t5.0 s两球的间距s4.5 m，有v1tv2ts，解得v10.7 m/s，v20.2 m/s，负号说明b球的速度方向向左，假设不成立，选项A、B、C错误；由机械能守恒定律，两球分离过
6、程中释放的弹性势能Epm1v12m2v22(m1m2)v020.27 J，选项D正确。7(多选)A、B两球沿同一条直线运动，如图所示的xt图像记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B两球碰撞前的xt图像，c为碰撞后它们的xt图像。若A球质量为1 kg，则B球质量及碰后它们的速度大小分别为()A2 kg B. kgC4 m/s D1 m/s解析：选BD由题图可知图线的斜率表示速度的大小，碰撞前A、B两球都做匀速直线运动，A球的速度为va m/s3 m/s，B球的速度为vb m/s2 m/s，碰撞后二者连在一起做匀速直线运动，共同速度为vc m/s1 m/s。碰撞过程中动量守恒，由动量
7、守恒定律得mAvamBvb(mAmB)vc，解得mB kg，选项B、D正确。8.(多选)如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一轻弹簧，B端粘有油泥，小车及油泥的总质量为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，开始时小车和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，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，下列说法正确的是()A弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动BC与B端碰前，C与小车的速率之比为MmCC与油泥粘在一起后，小车立即停止运动DC与油泥粘在一起后，小车继续向右运动解析：选BC小车与C组成的系统在水平方向上动量守恒，C向右运动时，
8、小车应向左运动，故A错误；设碰前C的速率为v1，小车的速率为v2，则0mv1Mv2，得，故B正确；设C与油泥粘在一起后，小车、C的共同速度为v共，则0(Mm)v共，得v共0，故C正确，D错误。9(多选)如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，开始时A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()A该碰撞为弹性碰撞B该碰撞为非弹性碰撞C左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110解析：选AC由mB2mA，pApB知碰前vBvA，
9、若右方为A球，由于碰前动量都为6 kgm/s，即都向右运动，两球不可能相碰；若左方为A球,设碰后二者速度分别为vA、vB，由题意知pAmAvA2 kgm/s，所以pBmBvB10 kgm/s，又mB2mA，解得。碰撞前两球总动能Ek，碰撞后两球总动能Ek，可得EkEk，即碰撞前后A、B两球动能之和不变，该碰撞为弹性碰撞，选项A、C正确。10.(多选)(2019湖南六校联考)如图所示，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车(含管道)的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以视为质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管
10、道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是()A小球滑离小车时，小车回到原来位置B小球滑离小车时相对小车的速度大小为vC小车上管道最高点的竖直高度为D小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车的动量变化大小是解析：选BC小球恰好能到达管道的最高点，说明在管道最高点时小球和管道之间相对静止，小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，由动量守恒定律，有mv(m2m)v，得v，小车动量变化大小p车2mmv，D项错误；小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，由机械能守恒定律，有mgHmv2(m2m)v2，得H，C项正确；小球从滑上小车到滑离小车的过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律，有mvmv12mv2，mv
11、2mv122mv22，得v1，v2v，则小球滑离小车时相对小车的速度大小为vvv，B项正确；由以上分析可知，在整个过程中小车一直向右运动，A项错误。11.如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度(不计水的阻力)。解析：设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后船的速度大小为v1，甲船上的人接到货物后船的速度大小为v2，由动量守恒定律得12mv011mv1mvmin10m2v0mvmin11mv2
12、当v1v2时，两船恰好不相撞解得vmin4v0。答案：4v012.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M8 kg的平板小车，小车上有一个质量m1.9 kg的木块，木块距小车左端6 m(木块可视为质点)，小车与木块一起以v1 m/s的速度水平向右匀速行驶。一颗质量m00.1 kg的子弹以v0179 m/s的初速度水平向左飞行，瞬间击中木块并留在其中。如果木块和子弹刚好不从小车上掉下，求木块与小车之间的动摩擦因数(g10 m/s2)。解析：设子弹射入木块后子弹与木块的共同速度为v1，以水平向左为正方向，则由动量守恒定律有m0v0mv(mm0)v1代入数据解得v18 m/s木块和子弹恰好不从小车上掉下
13、来，则木块和子弹相对小车滑行s6 m 时，跟小车具有共同速度v2，则由动量守恒定律有(mm0)v1Mv(mm0M)v2由能量守恒定律有Q(mm0)gs(mm0)v12Mv2(mm0M)v22解得0.54。答案：0.5413.如图所示，一弹簧竖直固定在地面上，上面连接一个质量为1 kg的物体A，物体A处于静止状态，此时弹簧被压缩了0.15 m。质量也为1 kg的物体B从距物体A正上方h0.3 m处自由下落，碰后A、B粘在一起向下运动。重力加速度大小g取10 m/s2。(1)求碰撞结束瞬间两物体的总动能；(2)从碰撞结束瞬间至A、B的总动能达到最大的过程中，弹簧弹力做功W2.25 J(弹簧在弹性限度内)，则碰后A、B的最大总动能为多少？解析：(1)B自由下落，由机械能守恒定律得m2ghm2v02碰撞过程动量守恒，以向下为正方向，由动量守恒定律得m2v0(m1m2)v代入数据解得v m/s碰后A、B的总动能Ek(m1m2)v21.5 J。(2)A、B粘在一起下降过程中，弹簧的弹力不断增大，当弹力与A、B所受的总重力大小相等时，动能最大因为kx1mg，kx22mg跟平衡位置相比，A、B粘在一起动能最大时下落的距离xx2x10.15 m根据动能定理有(m1m2)gxWEkmEk解得Ekm2.25 J。答案：(1)1.5 J(2)2.25 J
