2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第6章動量守恒定律第2講動量守恒定律的綜合應(yīng)用課時作業(yè)（含解析）.docx

2、動量守恒定律的綜合應(yīng)用基礎(chǔ)訓(xùn)練1(2018黑龍江哈三中二模)如圖所示，在光滑水平面上質(zhì)量為m的物體A以速度v0與靜止的物體B發(fā)生碰撞，物體B的質(zhì)量為2m，則碰撞后物體B的速度大小可能為()Av0 B. C0 D.答案：D解析：物體A與物體B碰撞的過程中動量守恒，選物體A原來的運動方向為正方向：如果發(fā)生的是完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得mv0(m2m)v，計算得出vv0；如果發(fā)生的是完全彈性碰撞，由動量守恒定律得mv0mv12mv2，由能量守恒定律得mvmv2mv，計算得出v2v0.碰撞后物體B的速度滿足v0vBv0，選項D正確2如圖所示，靜止在光滑水平面上的木板，右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連，木板質(zhì)量M3 kg.質(zhì)量m1 kg的鐵塊以水平速度v04 m/s，從木板的左端沿板面向右滑行，壓縮彈簧后又被彈回，最后恰好停在木板的左端在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為()A3 J B4 J C6 J D20 J答案：A解析：設(shè)鐵塊與木板速度相同時，共同速度大小為v，鐵塊相對木板向右運動時，滑行的最大路程為L，摩擦力大小為Ff.鐵塊相對于木板向右運動過程中，根據(jù)能量守恒得mvFfL(Mm)v2Ep.鐵塊相對木板運動的整個過程中mv2FfL(Mm)v2，由動量守恒可知mv0(Mm)v.聯(lián)立解得Ep3 J，A正確3A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上已知A、B兩球質(zhì)量分別為2m和m.當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，如圖所示當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時釋放時，B球的落地點距桌邊距離為()A. B.x Cx D.x答案：D解析：當(dāng)用板擋住小球A而只釋放B球時，根據(jù)能量守恒：Epmv，根據(jù)平拋運動規(guī)律有：xv0t.當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時釋放時，設(shè)A、B的速度分別為vA和vB，則根據(jù)動量守恒和能量守恒有：2mvAmvB0，Ep2mvmv，解得vBv0，B球的落地點距桌邊距離為xvBtx，選項D正確42017年6月15日上午11點，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭成功發(fā)射硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星“慧眼”假設(shè)將發(fā)射火箭看成如下模型：靜止的實驗火箭，總質(zhì)量為M2 100 g，當(dāng)它以對地速度為v0840 m/s噴出質(zhì)量為m100 g的高溫氣體后，火箭的對地速度為(噴出氣體過程中重力和空氣阻力可忽略不計)()A42 m/s B42 m/s C40 m/s D40 m/s答案：B解析：取火箭及噴出的高溫氣體為系統(tǒng)，則火箭在向外噴氣過程中滿足動量守恒定律0mv0(Mm)v，由此可得火箭的速度v42 m/s.5(多選)A、B兩物體在一水平長直氣墊導(dǎo)軌上相碰，碰撞前物體A做勻速直線運動，物體B靜止不動，頻閃照相機每隔0.1 s閃光一次，連續(xù)拍照多次，拍得如圖所示的照片，不計兩物體的大小及兩物體碰撞過程所用的時間，則由此照片可判斷()A第四次拍照時物體A在100 cm處B第四次拍照時物體A在80 cm處CmAmB31DmAmB13答案：AD解析：碰撞前，物體A做勻速直線運動，可知物體A第三次在90 cm處，第四次在100 cm處，故A項正確，B項錯誤；碰撞前，物體A的速度大小為v0 m/s4 m/s，方向向右，碰撞后，物體A的速度大小為vA m/s，方向向左，物體B的速度大小為vB m/s2 m/s，方向向右，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得mAv0mAvAmBvB，代入數(shù)據(jù)得mA4mA2mB2，解得mAmB13，故C項錯誤，D項正確能力提升6如圖所示，小車放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時小車和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是()A彈簧伸長過程中C向右運動，同時AB也向右運動BC與B碰前，C與小車的速率之比為mMCC與油泥粘在一起后，小車立即停止運動DC與油泥粘在一起后，小車?yán)^續(xù)向左運動答案：C解析：依據(jù)系統(tǒng)動量守恒，C向右運動時，AB向左運動，或由牛頓運動定律判斷，AB受向左的彈力作用而向左運動，故A項錯；又MvABmvC，得，即B項錯；根據(jù)動量守恒得：0(Mm)v，所以v0，故選C.7(2018河南洛陽一模)(多選)如圖所示，質(zhì)量為m245 g的物塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為M0.5 kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4，質(zhì)量為m05 g的子彈以速度v0300 m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時間極短)，取g10 m/s2，則在整個過程中()A物塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒B子彈的末動量大小為0.01 kgm/sC子彈對物塊的沖量大小為0.49 NsD物塊相對于木板滑行的時間為1 s答案：BD解析：子彈射入物塊的過程中，物塊的動量增大，所以物塊和木板組成的系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；選取向右為正方向，子彈射入物塊過程，由動量守恒定律可得m0v0(m0m)v1，物塊在木板上滑動過程，由動量守恒定律可得(m0m)v1(m0mM)v2，聯(lián)立可得v22 m/s，所以子彈的末動量大小為pm0v20.01 kgm/s，故B正確；由動量定理可得子彈受到的沖量Ippp00.01 kgm/s5103300 kgm/s1.49 kgm/s1.49 Ns.子彈與物塊間的相互作用力大小始終相等，方向相反，所以子彈對物塊的沖量大小為1.49 Ns，故C錯誤；對子彈和物塊整體，由動量定理得(m0m)gt(m0m)(v2v1)，綜上可得，物塊相對于木板滑行的時間t1 s，故D正確.8.(2018山東部分重點中學(xué)聯(lián)考)如圖所示，長R0.6 m的不可伸長的細(xì)繩一端固定在O點，另一端系著質(zhì)量m20.1 kg的小球B，小球B剛好與水平面相接觸現(xiàn)使質(zhì)量m10.3 kg的物塊A沿光滑水平面以v04 m/s的速度向B運動并與B發(fā)生彈性正碰，A、B碰撞后，小球B能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知重力加速度取g10 m/s2，A、B均可視為質(zhì)點，試求：(1)在A與B碰撞后瞬間，小球B的速度v2的大?。?2)小球B運動到最高點時對細(xì)繩的拉力大小答案：(1)6 m/s(2)1 N解析：(1)物塊A與小球B碰撞時，由動量守恒定律和機械能守恒定律有：m1v0m1v1m2v2m1vm1vm2v解得碰撞后瞬間物塊A的速度v1v02 m/s小球B的速度v2v06 m/s(2)碰撞后，設(shè)小球B運動到最高點時的速度為v，則由機械能守恒定律有：m2vm2v22m2gR又由向心力公式有：FnFm2gm2聯(lián)立解得小球B對細(xì)繩的拉力大小FF1 N.9如圖所示，質(zhì)量M2 kg的長木板B靜止于光滑水平面上，B的右邊放有豎直固定擋板，B的右端到擋板的距離為s.現(xiàn)有一小物體A(可視為質(zhì)點)質(zhì)量m1 kg，以初速度v06 m/s從B的左端水平滑上B.已知A與B間的動摩擦因數(shù)0.2，A始終未滑離B，B與豎直擋板碰前A和B已相對靜止B與擋板的碰撞時間極短，碰后以原速率彈回重力加速度取g10 m/s2，求：(1)B與擋板相碰時的速度大??；(2)s的最短距離；(3)長木板B與豎直固定擋板碰撞后離豎直固定擋板的距離為多少時，物體A恰與長木板B相對靜止？(結(jié)果保留兩位小數(shù))答案：(1)2 m/s(2)2 m(3)1.78 m解析：(1)設(shè)B與擋板相碰時的速度大小為v1，由動量守恒定律得mv0(Mm)v1，v12 m/s.(2)A與B剛好共速時B到達擋板距離s最短，由牛頓第二定律得，B的加速度為a1 m/s2s2 m.(3)B與擋板碰后，A、B最后一起向左運動，共同速度大小為v2，由動量守恒定律，有Mv1mv1(mM)v2v2 m/s設(shè)長木板B與豎直固定擋板碰撞后離豎直固定擋板的距離為L時，物體A恰與長木板B相對靜止，對長木板B由動能定理得mgLMvMv代入數(shù)據(jù)得L1.78 m.10在原子核物理中，研究核子與核關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球，如圖所示C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D.在它們繼續(xù)向左運動的過程中，當(dāng)彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，不再改變?nèi)缓?，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動，A與P接觸而不粘連過一段時間，突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機械能損失)已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m.(1)求彈簧長度剛被鎖定后A球的速度；(2)求在A球離開擋板P之后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能答案：(1)v0(2)mv解析：(1)設(shè)C球與B球粘結(jié)成D時，D的速度為v1，由動量守恒定律，有mv0(mm)v1當(dāng)彈簧壓至最短時，D與A的速度相等，設(shè)此速度為v2，由動量守恒定律，有2mv13mv2由兩式得A的速度v2v0.(2)設(shè)彈簧長度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢