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专题8 动量守恒定律 专题训练
一、单选题
1．（2022·湖南岳阳·二模）如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，则下列说法不正确的是（ ）
A．A、B两木块分离时，A、B的速度大小均为
B．A、B两木块分离时，C的速度大小为
C．C球由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为
D．C球由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为
2．（2022·河南·二模）如图所示，将质量为m的物块（视为质点）从空中O点以大小为v0的初速度水平抛出，恰好沿斜面方向落到倾角为θ的固定斜面顶端，然后沿斜面下滑，到达斜面底端时的速度为零。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为
B．物块在空中做平抛运动的时间为
C．物块沿斜面下滑的过程中，因摩擦产生的内能为
D．物块沿斜面下滑的过程中，合力的冲量大小为
3．（2022·新疆昌吉·一模）一个静止在水平地面上的物体，质量为0.1kg，受到竖直向上的拉力F作用，F随时间t的变化情况如图所示。若g取，则下列说法正确的是（ ）
A．0-3s内，物体的速度逐渐增大
B．3s时物体的速度最大
C．第5s末和第9s末物体的速度相等
D．第7s末物体离地面的高度最大
4．（2022·福建·模拟预测）一正方体物块A置于风洞内的水平面上，其右侧面与风速垂直，当风速为v时刚好能推动该物块．风与物块相互作用后速度减为零，S为物块迎风的面积。当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块B，则A、B两物块的质量之比为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A．1：4 B．1：8 C．1：16 D．1：64
5．（2022·全国·模拟预测）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1m/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．2：3 B．2：5 C．3：5 D．5：3
6．（2022·湖南·二模）如图所示，光滑的圆弧轨道B静止于光滑的水平面上，其下端与水平面平滑连接。小球A以一定的初速度向右滑上圆弧轨道，当小球A与圆弧轨道B上与其共速时，小球A与圆弧轨道B的动能之比为1：3，则此时小球的动能与其重力势能之比为（以水平面为零势能面，不计二者之间的能量损失。）（ ）
A．1：12 B．1：6 C．1：4 D．1：3
7．（2022·广东广州·二模）近几年来，我国的大推力火箭“长征五号”（昵称“胖五”）频频亮相，多次承担重要发射任务。其上搭载了8台型号为YF-100的液氧煤油发动机，8台发动机一起工作时，每秒钟可将3200kg的高温气体以3000m/s的速度喷出，则每台发动机的最大推力约为（ ）
A．1.2×105N B．9.6×105N C．1.2×106N D．9.6×106N
二、多选题
8．（2022·全国·模拟预测）如图，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，OB段粗糙，，左端固定劲度系数为k的轻质弹簧，右端用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上。质量为m的小滑块以速度v从O点向左运动并压缩弹簧，弹簧压缩量为x时轻绳被拉断，最终小滑块恰好没有从长木板上掉落。已知弹簧原长小于，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．轻绳被拉断瞬间，木板的加速度大小为
B．最终长木板与滑块一起以速度向左匀速运动
C．弹簧恢复原长时，滑块的动能可能为
D．滑块与长木板的OB部分间的动摩擦因数为
9．（2022·重庆·模拟预测）如题图所示，形状相同且足够长的木板A、B静止在光滑水平面上，物块C静止在B的右侧。某时刻木板A以水平向右的速度v与木板B发生弹性碰撞，碰撞时间极短可不计。若A、B、C的质量分别为km、m、，其中，B、C之间粗糙，不计空气阻力，则（ ）
A．A、B碰撞后A将水平向左运动
B．A、B、C构成的系统在整个过程中动量守恒，机械能不守恒
C．A、B碰撞后一定不会发生第二次碰撞
D．A、B碰撞后仍可能会再次发生碰撞
10．（2022·辽宁·沈阳捷登教育培训学校模拟预测）如图，在光滑水平面上，轨道ABCD的质量M =0.4 kg，其中AB段是半径R=0.4 m的光滑弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5 m，C点右侧的轨道光滑，轨道的右端连接一轻质弹簧。 现有一质量m=0.1kg的小物体在A点正上方高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点切线滑入圆弧轨道，重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．小物体和轨道组成的系统在全过程中动量守恒
B．小物体第一次返回到A点时的速度为4m/s
C．小物体第一次返回到A点时的速度为0
D．轨道M在水平面上运动的最大速率为2.0 m/s.
11．（2022·广东梅州·一模）如图所示，学生练习用脚顺球。某一次足球由静止自由下落，被重新顺起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为。已知足球与脚部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度大小g取，不计空气阻力，则（ ）
A．足球下落到与脚部刚接触时动量大小为
B．足球自由下落过程重力的冲量大小为
C．足球与脚部作用过程中动量变化量为零
D．脚部对足球的平均作用力为足球重力的11倍
12．（2022·山东山东·一模）如图所示，金属块内有一个半径为R的光滑圆形槽，金属块放在光滑水平面上且左边挨着竖直墙壁。一质量为m的小球从离金属块左上端R处静止下落，沿圆槽切线方向进入圆槽内，小球到达最低点后继续向右运动，恰好不能从圆形槽的右端冲出。已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力大小为5mg
B．金属块的质量为m
C．小球第二次到达最低点时的速度大小为
D．金属块运动过程中的最大速度为
三、实验题
13．（2021·四川成都·一模）学习动量定理后，某同学用图示装置［（a）为实物图，（b）为简化图］，在滑块从起动至到达光电门的过程中，探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系。实验中，该同学先测出了滑块的质量为M=0.224kg，遮光条的质量为mo=0.006kg、宽度为d=0.025m；然后在气垫导轨正常工作后，多次释放滑块，改变橡皮筋对滑块的拉力冲量，利用计算机系统采集每次运动过程中的相关数据。
（1）关于该实验，下列说法正确的是___________和___________。（填选项序号字母）
A．气垫导轨需进行水平调零且保持滑块运动过程中橡皮筋水平
B．每次释放滑块的位置必须相同
C．每次实验中，滑块、遮光条和拉力传感器的总质量必须保持不变
D．可以在滑块开始运动后的某一时刻开始计时
（2）下列表格记录的是实验中采集的部分数据，图（c）是计算机根据这些数据在v-I坐标中描出的五个点。
测量次数
1
2
3
4
5
6
遮光条遮光时间△t/s
0.0155
0.0173
0.0200
0.0219
0.0311
0.0352
滑块的末速度v/m·s-1
1.608
1.446
1.142
0.805
0.711
橡皮筋拉力的冲量Ⅰ/N·s
0.500
0.453
0.388
0.350
0.254
0.226
（3）根据获得的数据可知，表格中第3次测量所缺的数据为___________（保留3位小数）。
（4）请在答题卡的v-I坐标中描出第3次测量所对应的点并做出v-I图线。
（5）根据v-I图线，求得传感器的质量为m=___________kg（保留3位小数）。
14．（2021·全国·模拟预测）用如图所示装置来验证系统的动量守恒，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球的下端离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰好与球B发生对心正碰，碰撞后，A球把轻质指示灯C推移到与竖直夹角为β的处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点，测得落点于初始时钢球B球心在水平面上投影的水平距离为S，两球的质量关系为mA>mB，重力加速度为g，回答下列问题：
（1）刚要发生碰撞时小球A的动量___________（用题中所给物理量的符号表示）
碰撞刚结束时B的动量___________（用题中所给物理量的符号表示）
（2）若等式___________成立，则表明碰撞过程中系统的动量守恒（用题中所给物理量的符号表示）。
15．（2021·四川宜宾·二模）某实验小组的同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接，两小球均视为质点），压缩弹簧并锁定，然后将锁定的弹簧和两个小球组成的系统放在内壁光滑的金属管中（管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，如图。解除弹簧锁定，则这两个金属小球可以同时沿同一直线向相反方向弹射。现要测定弹簧锁定时具有的弹性势能和弹簧弹射出小球过程中对小球弹力的冲量大小，实验小组配有足够的基本测量工具，并按下述步骤进行实验∶
①用天平测出两球质量分别为m1、m2；
②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；
③解除弹簧锁定弹出两球，记录下两球在水平地面上的落点M、N
根据该小组同学的实验，已知重力加速度大小为g。回答下列问题：
（1）要测定弹簧锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量有___________；
A．弹簧的压缩量△x B．两球落地点M、N到对应管口P、Q的水平距离x1、x2
C．小球直径d D．两球从弹出到落地的时间t1、t2
（2）根据测量结果，弹簧弹性势能的表达式为___________；
（3）根据测量结果，弹簧弹射出小球过程中，弹簧对小球m1弹力的冲量大小表达式为___________。
四、解答题
16．（2022·福建福建·一模）冲锋枪便于突然开火，射速高，火力猛，适用于近战或冲锋，因而得名。某冲锋枪所用子弹弹头质量约为，子弹出膛速度约为。单发射击时，一颗子弹水平射入地面上的物块并随物块一起滑行了，已知物块的质量为，重力加速度。
（1）求物块与地面之间的动摩擦因数；
（2）子弹发射时，弹壳受到火药气体的压力，从而推动枪被向后运动，从而产生后坐力。若该冲锋枪连发射击时，射速约为每分钟600发，求连续射击过程中该枪产生的后坐力F。
17．（2022·安徽黄山·一模）如图所示，在距水平地面高h=0.80m的水平桌面左边缘有一质量mA=1.0kg的物块A以v0=5.0m/s的初速度沿桌面运动，经过位移s=1.8m与放在桌面右边缘O点的物块B发生完全非弹性碰撞，碰后物块B离开桌面后落到地面上的位置到桌边缘O点的水平距离为1.0m.设两物块均可视为质点，它们的碰撞时间极短，物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g=10m/s2 。求：
（1）两物块碰撞前瞬间，物块A的速度大小vA；
（2）物块A与B碰撞后的瞬间，物块B的速度；
（3）物块A与B碰撞的过程中系统损失的机械能E 。
18．（2022·河北·模拟预测）如图所示，可视为质点的三个物块A、B、C质量分别为m1、m2、m3，三物块间有两根轻质弹簧a、b，其原长均为l0，劲度系数分别为ka、kb，a的两端与物块连接，b的两端与物块只接触不连接，a、b被压缩一段距离后，分别由质量忽略不计的硬质连杆锁定，此时b的长度为l，整个装置竖直置于水平地面
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