2021高考物理二輪復(fù)習(xí)動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒作業(yè)2含解析新人教版

1、動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒專練（2）1.如圖所示，籃球訓(xùn)練中，某同學(xué)伸出雙手迎接飛來(lái)的籃球，觸球后雙手隨籃球收縮至胸前.這樣接球有助于減小接球過(guò)程中( )a.籃球動(dòng)量的變化量b.籃球動(dòng)能的變化量c.籃球?qū)κ值淖饔昧.籃球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量2.甲、乙兩個(gè)物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時(shí)間的變化如圖中實(shí)線所示。已知甲的質(zhì)量為1 kg，則碰撞過(guò)程兩物塊損失的機(jī)械能為( )a.3 jb.4 jc.5 jd.6 j3.如圖所示，質(zhì)量分別為和的物塊a和b疊放在光滑水平桌面上，兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài).從某時(shí)刻開(kāi)始，對(duì)物塊b施加一水平推力f，已知推力f隨時(shí)間t變化的

2、關(guān)系為，兩物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.重力加速度g取，下列結(jié)論正確的是( )a.兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為1 m/sb.從施加推力f到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為c.從施加推力f到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩物塊的位移為0.5 md.從施加推力f到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)f的沖量為4.半圓形光滑軌道固定在水平地面上，圓心為o，如圖所示，并使其軌道平面與地面垂直，物體同時(shí)由軌道左、右最高點(diǎn)釋放，二者碰后粘在一起向上運(yùn)動(dòng)，最高能上升到軌道m(xù)點(diǎn)，已知與豎直方向的夾角為60，則兩物體的質(zhì)量之比為( )a.b.c.d.5.如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，帶有光滑弧形槽的質(zhì)量為

3、m的斜面靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量為的小球從槽上高h(yuǎn)處開(kāi)始自由下滑，下列說(shuō)法正確的是( )a.在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和弧形槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量始終守恒b.在下滑過(guò)程中小球和弧形槽之間的相互作用力始終不做功c.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球、弧形槽和彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且水平方向動(dòng)量守恒d.被彈簧反彈后，小球和弧形槽的機(jī)械能守恒，但小球不能回到槽高h(yuǎn)處6.如圖甲所示,有兩個(gè)完全相同的質(zhì)量為的物塊靜止在地面上,時(shí)刻有一隨時(shí)間變化的水平外力f作用在物塊a上,f隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn).若物塊

4、a在時(shí)與物塊b發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞之前的瞬間撤去外力f,物塊b的右側(cè)有一彈性擋板,物塊b與擋板碰撞后速度大小不變,方向相反,且物塊b恰好不與物塊a發(fā)生第二次碰撞.g取,則下列說(shuō)法正確的是( )a.時(shí),物塊a的動(dòng)量大小為b.04 s時(shí)間內(nèi),物塊a的動(dòng)量的變化量為c.物塊a在46 s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)d.靜止時(shí)物塊b距彈性擋板的距離為7.某同學(xué)將一質(zhì)量為m的小球a由地面豎直向上拋出，初速度的大小為，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)，與另一質(zhì)量也為m、速度的大小也為豎直下拋的小球b發(fā)生彈性碰撞（時(shí)間非常短），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間均落地.如果忽略空氣阻力，重力加速度大小為g.則下列說(shuō)法正確的是( )a.a在上升和下降

5、過(guò)程中的動(dòng)量的變化大小都為b.a在上升和下降過(guò)程中的動(dòng)量的變化的方向相同c.a落地時(shí)的動(dòng)能為d.落地的時(shí)間差為8.一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力f的作用下從靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，f隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則( )a.時(shí)物塊的速率為1 m/sb.時(shí)物塊的動(dòng)量大小為c.時(shí)物塊的動(dòng)量大小為d.時(shí)物塊的速度為零9.在質(zhì)量為m的小車上掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為，小車和單擺以恒定的速度v沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，如圖所示。碰撞的時(shí)間極短，在碰撞過(guò)程中，下列情況可能發(fā)生的是( )a.小車和擺球的速度都變?yōu)?，木塊的速度變?yōu)?，滿足b.小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化分別為，滿足

6、c.擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)楹停瑵M足d.擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)?，滿足10.如圖所示，小車靜止于水平面上，a端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，b端粘有橡皮泥，小車質(zhì)量為m。質(zhì)量為m的木塊c放在小車上，用細(xì)線將木塊連接于小車的a端并使彈簧壓縮。開(kāi)始時(shí)小車與木塊c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，間距為l。現(xiàn)燒斷細(xì)線，彈簧被釋放，使木塊離開(kāi)彈簧向b端滑去，并跟b端橡皮泥粘在一起。所有摩擦均不計(jì)，對(duì)整個(gè)過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是( )a.整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒b.整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒c.當(dāng)木塊的速度最大時(shí)，小車的速度也最大d.小車向左運(yùn)動(dòng)的最大位移等于11.利用氣墊導(dǎo)軌通過(guò)閃光照相進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)

7、.（1）實(shí)驗(yàn)要求研究?jī)苫瑝K碰撞時(shí)動(dòng)能損失很小或很大等各種情況，若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，應(yīng)選圖_（選填“甲”或“乙”）所示的裝置，若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)選圖_（選填“甲”或“乙”）所示的裝置.（圖甲兩滑塊分別裝有彈性圈，圖乙兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）（2）若通過(guò)實(shí)驗(yàn)已驗(yàn)證碰撞前、后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，某同學(xué)再進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn).某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前b滑塊靜止，a滑塊勻速向b滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，利用頻閃照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的閃光照片如圖丙所示.已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為t，在這4次閃光的過(guò)程中，兩滑塊均在080 cm范圍內(nèi)，且第1次閃光時(shí)，滑塊a恰好位于處.若兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間

8、極短，均可忽略不計(jì)，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的_時(shí)刻，兩滑塊的質(zhì)量比_.12.若一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體a與一個(gè)靜止物體b發(fā)生的是彈性正碰，則碰后b獲得的動(dòng)能與a原來(lái)的動(dòng)能之比k叫做動(dòng)能傳遞系數(shù).如圖所示，在光滑水平面上有兩個(gè)小滑塊，n的質(zhì)量為，左側(cè)有一固定的半徑為r的四分之一光滑圓弧軌道，從圓弧軌道頂端由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為的小滑塊p，p滑下后與m發(fā)生碰撞，之后m又與n發(fā)生碰撞，假設(shè)所有碰撞均為彈性碰撞，且只考慮滑塊間發(fā)生的第一次碰撞，均可視為質(zhì)點(diǎn).（1）求小滑塊p剛到圓弧軌道底端時(shí)軌道對(duì)小滑塊的支持力的大小.（2）若要使n獲得最大動(dòng)能，則p和m及m和n碰撞時(shí)的動(dòng)能傳遞系數(shù)分別應(yīng)為多少？答案以及解析1

9、.答案：c解析：由于接球的過(guò)程中，無(wú)論雙手是否收縮，球的初、末速度不變，所以籃球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量和籃球動(dòng)量的變化量、動(dòng)能的變化量都不變，a、b、d錯(cuò)誤；先伸出雙手迎接飛來(lái)的籃球，觸球后雙手隨籃球收縮至胸前，這樣可以增加籃球與雙手接觸的時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理得，解得，當(dāng)時(shí)間增加時(shí)，手對(duì)籃球作用力減小，則籃球?qū)κ值淖饔昧p小，c正確.2.答案：a解析：設(shè)乙物塊的質(zhì)量為m，由動(dòng)量守恒定律有，代入圖中數(shù)據(jù)解得，進(jìn)而可求得碰撞過(guò)程中兩物塊損失的機(jī)械能為，代入圖中數(shù)據(jù)解得，選項(xiàng)a正確。3.答案：a解析：當(dāng)a所受靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，兩物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)a的加速度大小為；對(duì)整體受力分析可知，解得，f是均勻增加

10、的，；對(duì)整體由動(dòng)量定理可得，解得，選項(xiàng)a正確，b錯(cuò)誤.若兩物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則1 s內(nèi)的位移，而兩物塊做的是加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)，故位移不是0.5 m，選項(xiàng)c錯(cuò)誤.由動(dòng)量定理可知，推力f的沖量，選項(xiàng)d錯(cuò)誤.4.答案：c解析：設(shè)半圓形軌道半徑為r，兩物體到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得，解得，所以兩物體到達(dá)最低點(diǎn)的速度均為，設(shè)向左為正方向，則a的速度，b的速度，由碰撞瞬間動(dòng)量守恒得，解得，二者碰后粘在一起向左運(yùn)動(dòng)，最高能上升到軌道m(xù)點(diǎn)，對(duì)此過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得，由解得，由于碰后向左運(yùn)動(dòng)，知，整理得，故c選項(xiàng)正確。5.答案：d解析：小球在槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球與弧形槽組成的系統(tǒng)在水平方向上合外

11、力為零，系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，而當(dāng)小球接觸彈簧后，小球受彈簧的彈力作用，所以系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量不守恒，故a錯(cuò)誤；彈簧受墻的彈力作用，所以小球、弧形槽和彈簧組成的系統(tǒng)在水平方向上合外力不為零，故水平方向三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但是整個(gè)過(guò)程中小球和弧形槽、彈簧所組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故c錯(cuò)誤；下滑過(guò)程中小球和弧形槽都有水平方向的位移，而相互作用力是垂直于弧面的，故相互作用力和位移不垂直，相互作用力均做功，故b錯(cuò)誤；小球在槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，但是由于小球的質(zhì)量m小于弧形槽的質(zhì)量m，所以小球沿槽下滑，與弧形槽分離后，小球的速度大于弧

12、形槽的速度，球被彈簧以原速度大小彈回后，當(dāng)與弧形槽的速度相等時(shí)，小球上升的高度最大，此時(shí)由于小球和弧形槽都有向左的速度，故小球不能滑到槽高h(yuǎn)處的位置，故d正確。6.答案：bd解析：a所受最大靜摩擦力為,即在時(shí)物塊a剛由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),所以時(shí),物塊a的動(dòng)量大小為零,a錯(cuò)誤;04 s時(shí)間內(nèi),a只在該段時(shí)間的24 s內(nèi)運(yùn)動(dòng),故根據(jù)動(dòng)量定理可得,b正確;在46 s內(nèi),故a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),c錯(cuò)誤;碰撞前瞬間,物塊a的動(dòng)量為,即a的速度為,因?yàn)槲飰K質(zhì)量相等且碰撞為彈性碰撞,故碰后速度交換,恰好沒(méi)有發(fā)生第二次碰撞,即再次相遇時(shí)二者的速度恰好為零,故有,聯(lián)立解得,d正確.7.答案：bcd解析：a與b發(fā)生彈性碰

13、撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，二者速度發(fā)生交換，a做豎直下拋運(yùn)動(dòng)，b做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此b落地時(shí)間，對(duì)a，上拋運(yùn)動(dòng)有，豎直下拋運(yùn)動(dòng)有，因此a落地速度大小，所以a落地時(shí)的動(dòng)能為，c正確；取向下為正方向，對(duì)a上升過(guò)程中動(dòng)量的變化量為，下拋過(guò)程中動(dòng)量的變化量為，故a錯(cuò)誤，b正確；根據(jù)動(dòng)量定理，所以，d正確.8.答案：ab解析：由動(dòng)量定理有，解得，時(shí)物塊的速率，a正確；圖線與時(shí)間軸所圍面積表示沖量大小，所以時(shí)物塊的動(dòng)量大小為，b正確；時(shí)物塊的動(dòng)量大小為，c錯(cuò)誤；時(shí)物塊的動(dòng)量大小為，則此時(shí)物塊速度不為零，d錯(cuò)誤.9.答案：cd解析：由于小車與木塊發(fā)生碰撞的時(shí)間極短，碰撞時(shí)僅小車與木塊間發(fā)生相互作用，使小車與木塊

14、的動(dòng)量發(fā)生變化，而在這極短時(shí)間內(nèi)，擺球在水平方向并沒(méi)有通過(guò)繩發(fā)生相互作用，所以小車與木塊碰后瞬間，擺球仍保持原來(lái)的速度而未來(lái)得及變化，僅小車與木塊由于相互作用，各自動(dòng)量發(fā)生改變，所以選項(xiàng)ab錯(cuò)誤。以小車（不包括擺球）和木塊為系統(tǒng)，碰撞前后動(dòng)量守恒，但小車與木塊碰后可能分離，也可能結(jié)合在一起，故選項(xiàng)cd正確。10.答案：bc解析：彈簧被釋放過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而木塊c跟b端橡皮泥粘在一起的過(guò)程是非彈性碰撞，機(jī)械能有損失，故a錯(cuò)誤；整個(gè)系統(tǒng)受到的合外力保持為零，動(dòng)量守恒，故b正確；設(shè)彈簧釋放后，木塊c速度大小為v，小車速度大小為，由動(dòng)量守恒得，解得，所以當(dāng)木塊的速度v最大時(shí)，小車的速度也最大，故c

15、正確；設(shè)彈簧釋放后c經(jīng)時(shí)間t與b端碰撞，由動(dòng)量守恒得，兩邊同乘以t，可得，即，位移關(guān)系為，聯(lián)立解得，故d錯(cuò)誤。11.答案：（1）乙；甲（2）；1:3解析：第（1）問(wèn)的實(shí)質(zhì)就是考查彈性碰撞和完全非彈性碰撞，所以讀題時(shí)盯牢彈性圖、撞針和橡皮泥，問(wèn)題就不難回答；第（2）問(wèn)的難點(diǎn)在于看懂滑塊碰撞前、后都是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，碰撞過(guò)程時(shí)間極短且速度改變，但是閃光時(shí)間不變，所以找對(duì)位移和時(shí)間，速度自然可求.（1）若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則需兩滑塊碰撞后結(jié)合在一起，故應(yīng)選乙圖中的裝置；若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)使兩滑塊發(fā)生彈性碰撞，即選甲圖中的裝置.（2）第1次閃光時(shí)，滑塊a恰好位于處，由圖丙可知，第二次閃光時(shí)a在處，第三次閃光時(shí)a在處，碰撞發(fā)生在處.分析知從第三次閃光到發(fā)生碰撞所需的時(shí)間為，則可知碰撞