高考物理總復(fù)習(xí)試卷：人教版高中物理選修三《動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用》專題練習(xí)含答案分析

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載第七模塊第15章第1單元單元達(dá)標(biāo)測(cè)試”77777；、選擇題1.（2009年臺(tái)灣自然高考）神舟七號(hào)宇宙飛船的航天員在準(zhǔn)備出艙進(jìn)行太空漫步時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)艙門(mén)很難打開(kāi)，有人臆測(cè)這可能與光壓有關(guān).已知光子的動(dòng)能p、能量E與光速c的關(guān)系為E=pc,假設(shè)艙門(mén)白面積為1.0m2,每平方公尺的艙門(mén)上每秒入射的光子能量為1.5kJ,則艙門(mén)因反射光子而承受的力，最大約為多少牛頓？A. 0.5X105C.0.5X102B. 1.0X105D.1.0X103解析：平方公尺即為平方米.光子被艙門(mén)反射前后，光子動(dòng)量變化量最大為A尸2P（垂直入射與反射時(shí)），又因?yàn)镋=pc,即對(duì)應(yīng)于光子入射的能量為E時(shí)光子的

2、動(dòng)量改變量為Ap=21-，取A時(shí)間內(nèi)入射的所有光子作為研究對(duì)象，由題意知At內(nèi)與艙門(mén)發(fā)生作用的光子總2E總八，一,饞、c2E總2X1.5X103能重為E總=AX1.5kJ，根據(jù)動(dòng)重7E理FA釬Ap總有F=一=一=A.則：F=8一AtAtcar3X10N=1.0X105N,B正確.圖10答案：B2 .（2009年江蘇南通）用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊，木塊靜止，如圖10所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射向木塊，并停留在木塊中，子彈初速度為Vo,則下列判斷正確的是（）mvoM + mA.從子彈射向木塊到一起上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B.子彈射入木塊瞬間動(dòng)量守恒，故子彈射入木

3、塊瞬間子彈和木塊的共同速度為C.忽略空氣阻力，子彈和木塊一起上升過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，其機(jī)械能等于子彈射入木塊前的動(dòng)能D.子彈和木塊一起上升的最大高度為m2v22g(M + m)2解析：從子彈射向木塊到一起運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程可以分為兩個(gè)階段：子彈射入木塊的瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但機(jī)械能不守恒，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能，之后子彈在木塊中與木塊一起上升，該過(guò)程只有重力做功，機(jī)械能守恒但總能量小于子彈射入木塊前的動(dòng)能，因此A、C錯(cuò)誤；由子彈射入木塊瞬間動(dòng)量守恒可得子彈射入木塊后的共同速度為口上，BM+m22正確；之后子彈和木塊一起上升，該階段機(jī)械能守恒可得上升的最大高度為一m-D2g（M+m）2正確.

4、答案：BD二、計(jì)算題圖113 .如圖11所示，一個(gè)質(zhì)量為m=60kg的人拽著一個(gè)氫氣球的軟繩，軟繩的下端剛好與地面接觸，此時(shí)人距地面的高度h=60m,氣球與軟繩質(zhì)量M=120kg,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡，現(xiàn)此人沿軟繩向下滑，問(wèn)他能否安全回到地面?解析：當(dāng)人到達(dá)軟繩的末端時(shí)，軟繩已離開(kāi)地面一段高度H,人能否安全到達(dá)地面決定于H的大小.解得：H =mhM + m由人船模型得：m（hH）=MH60X60m=20m120+60人要回到地面得從20米高的地方跳下來(lái)，這是很危險(xiǎn)的.所以不能.答案：不能4 .（2008年山東）一個(gè)物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖（1）所示.現(xiàn)給盒子一初速度V0

5、,此后，盒子運(yùn)動(dòng)的vt圖象呈周期性變化，如圖（2）所示.請(qǐng)據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量.(1)(2)圖12解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m,to時(shí)刻受盒子碰撞獲得速度v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律Mvo=mv,3t。時(shí)刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)関o,說(shuō)明碰撞是彈性碰撞2mv0=2mv2,聯(lián)立解得m=M.（也可通過(guò)圖象分析得出vo=v,結(jié)合動(dòng)量守恒，得出正確結(jié)果）圖13答案：M5 .如圖13所示，國(guó)際花樣滑冰錦標(biāo)賽男女雙人自由滑項(xiàng)目中，我國(guó)著名選手申雪、趙宏博在決賽中的一個(gè)瞬間，他們正以相同的速度vo在光滑冰面上前進(jìn)，當(dāng)趙宏博用力將申雪向后推出后，申雪單腿沿直線勻速運(yùn)動(dòng)后繼而做出優(yōu)美的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，若趙宏博以相對(duì)自己

6、的速度v向后推出申雪，問(wèn)趙宏博的速度變?yōu)槎啻?？（設(shè)趙宏博的質(zhì)量為M,申雪的質(zhì)量為m）?解析：設(shè)他們前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，以冰面為參考系，推出后，趙宏博的動(dòng)量為Mv男,申雪相對(duì)冰面的速度為一（vv男），根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:(M+m)vo=Mv男一m(vv男)mv解得v男=vo+M+m答案：vo +mvM + m6 .質(zhì)量是1kg的鋼球，以5m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到墻壁后以3m/s的速度被反向彈回，鋼球的動(dòng)量改變多少？如鋼球以2串m/s的速度，與水平面成30°角落到粗糙地面相碰后彈起，彈起速度大小為2m/s,方向與水平面成60°角，判別鋼球的動(dòng)量改變量的方向.解析：第一種情

7、況：取水平向右為正方向.鋼球碰前的動(dòng)量為：pi=mvi=5kgm/s碰后的動(dòng)量為：p2=mv2=3kgm/s動(dòng)量變化量為：Ap2pi=(35)kgm/s=-8kgm/s負(fù)號(hào)表示方向水平向左圖14第二種情況：pi、p2的大小分別為2吸kgm/s和2kgm/s,方向如圖14所示，由圖所示平行四邊形可得Ap的大小和方向.大?。篈尸p2+p2="73)2+22kgm/s=4kgm/s方向：與豎直方向成30角答案：8kgm/s,方向水平向左4kgm/s,與豎直方向成30°角7 .甲、乙兩小船質(zhì)量均為M=120kg,靜止于水面上，甲船上的人質(zhì)量m=60kg,通過(guò)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=10m的繩用

8、F=120N的水平力拉乙船，求：(1)兩船相遇時(shí)，兩船分別走了多少距離.(2)為防止兩船相撞，人至少以多大的速度跳離甲船.(忽略水的阻力)解析：(1)甲船和人與乙船組成的系統(tǒng)動(dòng)量時(shí)刻守恒.由平均動(dòng)量守恒得：(M+m)x甲=Mx乙又x甲+*乙=1以上兩式聯(lián)立可求得： x甲=4 mx 乙=6 m.(2)設(shè)兩船相遇時(shí)甲船的速度為vi,對(duì)甲船和人用動(dòng)能定理得:12Fx甲=2(M+m)vi因系統(tǒng)總動(dòng)量為零，所以人跳離甲后，甲速度為零時(shí)，人跳離速度最小，設(shè)人跳離的速度為v,因跳離時(shí)，甲船和人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：(M+m)vi=0+mv可求得：v=4/3m/s.答案：(1)4m6m(2)43m/sr會(huì)圖

9、158 .人在平板車上用水平恒力拉繩使重物能靠攏自己，如圖15所示，人相對(duì)車始終不動(dòng)，重物與平板車之間，平板車與地面之間均無(wú)摩擦.設(shè)開(kāi)始拉重物時(shí)車和重物都是靜止的，車和人的總質(zhì)量為M=100kg,重物質(zhì)量m=50kg,拉力F=20N,重物在車上向人靠攏了3m.求：(1)車在地面上移動(dòng)的距離.(2)這時(shí)車和重物的速度.解析：(1)設(shè)重物在車上向人靠攏L=3m,車在地面上移動(dòng)距離為x,依題意有m(Lx)=Mx整理得：x=1m(2)人和車的加速度為a=M=100k=2m/s2M100kg則人和車在地面上移動(dòng)1m時(shí)的速度為v=M2ax=2m/s此時(shí)物體的對(duì)地速度為v物，依據(jù)mv物=Mv得v物=4m/s

10、答案：(1)1m(2)2m/s4m/s9 .兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無(wú)摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng).已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對(duì)，推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s方向與甲相反.兩車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未相碰.求：(1)兩車最近時(shí)，乙的速度為多大?（2）甲車開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度為多大？解析：（1）兩車相距最近時(shí)，兩車的速度相同，設(shè)該速度為v,取乙車的速度方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律得m乙v乙一m甲v甲=（m甲+m乙）v所以兩車最近時(shí)，乙車的速度為m乙v乙一m甲v甲v=m甲+m乙1X30.5X24=

11、m/s=7m/s=1.33m/s0.5+13（2）甲車開(kāi)始反向時(shí)，其速度為0,設(shè)此時(shí)乙車的速度為v乙，由動(dòng)量守恒定律得m乙v乙一m甲v甲=m乙v乙'得v乙'm 乙 v乙一m 甲 v甲1X3 0.5X2m/s= 2 m/s.答案：(1)1.33m/s(2)2m/s H圖1610 .如圖16為一空間探測(cè)器的示意圖，P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行.每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣時(shí)，都能向探測(cè)器提供推力，但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)，探測(cè)器相對(duì)于坐標(biāo)系以恒定的速率v0沿正x方向平動(dòng).先開(kāi)動(dòng)P1,使P1在極短時(shí)間內(nèi)一次性噴出

12、質(zhì)量為m的氣體，氣體噴出時(shí)相對(duì)于坐標(biāo)系的速度大小為v.然后開(kāi)動(dòng)P2,使P2在極短的時(shí)間內(nèi)一次性噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體噴出時(shí)相對(duì)坐標(biāo)系的速度大小為v.此時(shí)探測(cè)器的速度大小為2V°,且方向沿正y方向.假設(shè)探測(cè)器的總質(zhì)量為M（包括氣體的質(zhì)量），求每次噴出氣體的質(zhì)量m與探測(cè)器總質(zhì)量M的比值和每次噴出氣體的速度v與v0的比值.解析：探測(cè)器第一次噴出氣體時(shí)，沿x方向動(dòng)量守恒，且探測(cè)器速度變?yōu)榱?即Mv0=mv第二次噴出氣體時(shí)，沿y方向動(dòng)量守恒:0=(M2m)2vo-mv(2解得:m 1 M- = 4,vo 1,1答案：144圖1711 .（2009年寧夏卷）兩個(gè)質(zhì)量分別為Mi和M2的劈A和B,

13、高度相同，放在光滑水平面上.A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖17所示.一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h.物塊從靜止開(kāi)始滑下，然后又滑上劈B.求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度.解析：設(shè)物塊到達(dá)劈A的底端時(shí)，物塊和A的速度大小分別為v和V,由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得1212小mgh=2mv2+/1V2MV=mv設(shè)物塊在劈B上達(dá)到的最大高度為h',此時(shí)物塊和B的共同速度大小為V',由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得11%mgh+2(M2+m)V2=2mv2mv=(M2+m)V'聯(lián)立式得M1M2(M1+m)(M2+m)答案:M1M2h(M1 + m

14、)(M2+ m)12 .40kg的女孩騎自行車帶30kg的男孩（如圖18所示），行駛速度2.5m/s.自行車行駛這樣這樣時(shí)，男孩要從車上下來(lái).(1)他知道如果直接跳下來(lái)，他可能會(huì)摔跤，為什么？(2)計(jì)算男孩下車的瞬間，女孩和自行車的速度.(3)計(jì)算自行車和兩個(gè)孩子，在男孩下車前后整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)能的值.如有不同，請(qǐng)解釋.解析：(1)如果直接跳下來(lái)，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會(huì)摔跤.所以他下來(lái)時(shí)用力往前推自行車，他下車時(shí)水平速度是0.(2)男孩下車前后，對(duì)整體由動(dòng)量守恒定律有：(mi+m2+m3)vo=(mi+m2)vv=4m/s(mi表示女孩質(zhì)量，m2表示自行車質(zhì)量，m3表示男孩質(zhì)量)(3)男孩下車前系統(tǒng)的動(dòng)能12Ek=21mi+m2+m3)v2=2(40+10+30)X(2.5)2J=2