一輪復(fù)習(xí)優(yōu)化探究物理練習(xí)第六章動量守恒定律及其應(yīng)用含解析

1、課時作業(yè)單獨成冊方便使用基礎(chǔ)題組一、單項選擇題1(2018黑龍江大慶模擬)兩球在水平面上相向運動，發(fā)生正碰后都變?yōu)殪o止可以肯定的是，碰前兩球的()A質(zhì)量相等C動量大小相等B動能相等D速度大小相等的半徑公式R可知新粒子的軌跡不變由于新粒子的速度vv，因此運解析：兩球組成的系統(tǒng)碰撞過程中滿足動量守恒，兩球在水平面上相向運動，發(fā)生正碰后都變?yōu)殪o止，故根據(jù)動量守恒定律可以判斷碰前兩球的動量大小相等、方向相反，選項C正確答案：C2.(2018山東濟南檢測)如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入，沿曲線dPa打到屏MN上的a點，通過Pa段用時為t.若該微粒經(jīng)過P點

2、時，與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個新微粒，最終打到屏MN上兩個微粒所受重力均忽略新微粒運動的()A軌跡為Pb，至屏幕的時間將小于tB軌跡為Pc，至屏幕的時間將大于tC軌跡為Pb，至屏幕的時間將等于tD軌跡為Pa，至屏幕的時間將大于t解析：碰撞過程中動量守恒mv(mm)v，據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運動mvqB動時間變長，正確選項為D.答案：D3.一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略1空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為()Cv0m2v2

3、Dv0m2(v0v2)Av0v2m1Bv0v2m1恒定律有(m1m2)v0m1v1m2v2，解得v1v0m2(v0v2)，D項正確解析：火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，在分離前后沿原運動方向上動量守恒，由動量守m1答案：D4.(2018撫州市四校聯(lián)考)如圖所示，光滑水平面上的木板右端，有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與粗糙木板相連，木板質(zhì)量M3.0kg.質(zhì)量為m1.0kg的鐵塊以水平速度v04.0m/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，則在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為()A4.0JC3.0JB6.0JD20J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

4、向右運動時，相對滑行的最大路程為L，摩擦力大小為f，根據(jù)能量守恒定律得1212mv0fL2(Mm)v2Ep鐵塊相對于木板運動的整個過程，由能量守恒定律得1212mv02fL2(Mm)v2又根據(jù)系統(tǒng)動量守恒可知，mv0(Mm)v聯(lián)立得到Ep3.0J，故選C.答案：C5兩質(zhì)量、大小完全相同的正方體木塊A、B，靠在一起放在光滑水平面上，一水平射來的子彈先后穿透兩木塊后飛出，若木塊對子彈的阻力恒定不變，子彈射穿兩木塊的時間相同，則A、B兩木塊被子彈射穿后的速度之比為()A11B122C13D13解析：因木塊對子彈的阻力恒定，且子彈射穿兩木塊的時間相同，子彈在射穿兩木塊對木塊的沖量相同射穿A時，兩木塊獲

5、得的速度為v，根據(jù)動量定理，有I2mv0BB射穿木塊B時，的速度發(fā)生改變，而A的速度不變射穿B后，的速度為v，根據(jù)動量定理，有Imvmv聯(lián)立，2mvmvmvv1得v3.選項C正確答案：C二、多項選擇題6.在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車和單擺以恒定的速度v沿光滑水平地面運動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短在此碰撞過程中，下列情況可能發(fā)生的是()A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足(Mm0)vMv1mv2m0v3B擺球的速度不變，小車和木塊的速度變化為v1和v2，滿足MvMv1mv2C擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變

6、為v1，滿足Mv(Mm)v1D小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足(Mm0)v(Mm0)v1mv2解析：在小車M和木塊發(fā)生碰撞的瞬間，擺球并沒有直接與木塊發(fā)生力的作用，它與小車一起以共同速度v勻速運動時，擺線沿豎直方向，擺線對球的拉力和球的重力都與速度方向垂直，因而擺球未受到水平力作用，球的速度不變，可以判3定A、D項錯誤；小車和木塊碰撞過程，水平方向無外力作用，系統(tǒng)動量守恒，而題目對碰撞后小車與木塊是否分開或連在一起，沒有加以說明，所以兩種情況都可能發(fā)生，即B、C選項正確答案：BC7.A、B兩球沿同一條直線運動，如圖所示的x-t圖像記錄了它們碰撞前后的運動情況，其中a、b分別

7、為A、B碰撞前的x-t圖像，c為碰撞后它們的x-t圖像若A球質(zhì)量為1kg，則B球質(zhì)量及碰后它們的速度大小為()A2kgC4m/s2B.3kgD1m/s2m/s2m/s，碰撞后二者連在一起做勻速直線運動，vcm/s410解析：由圖像可知碰撞前二者都做勻速直線運動，va2m/s3m/s，vb4024421m/s.碰撞過程中動量守恒，即mAvamBvb(mAmB)vc2可解得mB3kg由以上可知選項B、D正確答案：BD8.如圖所示，質(zhì)量相等的兩個滑塊位于光滑水平桌面上，其中，彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計；滑塊M以初速度v0向右運動，它與擋板P碰撞后開始壓縮彈簧，最

8、后，滑塊N以速度v0向右運動在此過程中()AM的速度等于0時，彈簧的彈性勢能最大BM與N具有相同的速度時，兩滑塊動能之和最小4CM的速度為2時，彈簧的長度最長DM的速度為2時，彈簧的長度最短解析：M、N兩滑塊碰撞過程中動量守恒，當(dāng)M與N具有相同的速度2時，系統(tǒng)誤，B正確；M的速度為2時，彈簧的壓縮量最大，彈簧的長度最短，C錯誤，v0v0v0動能損失最大，損失的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，即彈簧彈性勢能最大，A錯v0D正確答案：BD能力題組一、選擇題9(2018天津高三質(zhì)檢)甲、乙兩球在水平光滑軌道上向同方向運動，已知它們的動量分別是p15kgm/s，p27kgm/s，甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰

9、后乙球的動量變?yōu)?0kgm/s，則二球質(zhì)量m1與m2間的關(guān)系可能是()Am1m2C4m1m2B2m1m2D6m1m2p2p2p12p22會增加，所以有2m2m2m2m，所以有m151m2.因為題目給出物理情景是“甲從后面追上乙”，要符合這一物理情景，就必須有mm，即m17m2；m1m，所以m15m2.因此C選項正確解析：甲、乙兩球在碰撞過程中動量守恒，所以有p1p2p1p2，即p12kgm/s.由于在碰撞過程中，不可能有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能，只能是系統(tǒng)內(nèi)物體間機械能相互轉(zhuǎn)化或一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此系統(tǒng)的機械能不211212p1p2512同時還要符合碰撞后乙球的速度必須大于或等于甲球

10、的速度這一物理情景，即p1p212答案：C10.(多選)如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑5C此過程小球?qū)π≤囎龅墓?D小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為2g恒得mv02mv，由機械能守恒定律得2mv022mv2mgh，解得h0，弧形槽的小車，一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達某一高度后，小球又返回右端，則()A小球以后將向右做平拋運動B小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動mv202v0解析：小球升到最高點時與小車相對靜止，有共同速度v，由水平方向動量守11v224g故D錯；從小球滑上小車到滾下并離開小車，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由于無摩擦，故機械能守恒，設(shè)小球速度大小為v1

11、，小車速度大小為v2，則mv011122mv2mv1，2mv02mv22mv1，解得v2v0，v10，即兩者交換速度，故B、C正確，A錯答案：BC二、非選擇題11如圖所示，光滑水平面上有三個滑塊A、B、C，質(zhì)量關(guān)系是mAmCm、mmB2.開始時滑塊B、C緊貼在一起，中間夾有少量炸藥，處于靜止?fàn)顟B(tài)滑塊A以速度v0正對B向右運動，在A未與B碰撞之前，引爆B、C間的炸藥，炸藥爆炸后B與A迎面碰撞，最終A與B粘在一起，以速率v0向左運動求：(1)炸藥爆炸過程中炸藥對C的沖量；(2)炸藥的化學(xué)能有多少轉(zhuǎn)化為機械能解析：(1)全過程，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，有mAv0(mAmB)v0mCvC5解得v

12、C2v065炸藥對C的沖量ImCvC02mv0，方向向右(2)炸藥爆炸過程，B和C組成的系統(tǒng)動量守恒，有mCvCmBvB01m122據(jù)能量關(guān)系E22vB2mvC75解得E8mv20575答案：(1)2mv0，方向向右(2)8mv2012(2018山西五校聯(lián)考)如圖甲所示，質(zhì)量均為m0.5kg的相同物塊P和Q(可視為質(zhì)點)分別靜止在水平地面上A、C兩點P在按圖乙所示隨時間變化的水平力F作用下由靜止開始向右運動，3s末撤去力F，此時P運動到B點，之后繼續(xù)滑行并與Q發(fā)生彈性碰撞已知B、C兩點間的距離L3.75m，P、Q與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，取g10m/s2，求：(1)P到達B點時的速度大小

13、v及其與Q碰撞前瞬間的速度大小v1；(2)Q運動的時間t.解析：(1)在03s內(nèi)，對P由動量定理有：F1t1F2t2mg(t1t2)mv0，其中F12N，F(xiàn)23N，t12s，t21s解得：v8m/s設(shè)P在B、C兩點間滑行的加速度大小為a，由牛頓第二定律有：mgmaP在B、C兩點間做勻減速直線運動，有：2v2v12aL解得：v17m/s7(2)設(shè)P與Q發(fā)生彈性碰撞后瞬間的速度大小分別為v1、v2，有：mv1mv1mv212112mv12mv122mv2v碰撞后Q做勻減速直線運動，有：ta2解得：t3.5s答案：(1)8m/s7m/s(2)3.5s13如圖所示，長木板B的質(zhì)量為m21.0kg，靜止

14、放在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為m31.0kg的物塊C(可視為質(zhì)點)放在長木板的最右端一個質(zhì)量為m10.5kg的物塊A從距離長木板B左側(cè)l9.5m處，以速度v010m/s向著長木板運動一段時間后物塊A與長木板B發(fā)生彈性正碰(時間極短)，之后三者發(fā)生相對運動，整個過程物塊C始終在長木板上已知物塊A及長木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為10.1，物塊C與長木板間的動摩擦因數(shù)20.2，物塊C與長木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，求：(1)碰后瞬間物塊A和長木板B的速度；(2)長木板B的最小長度和物塊A離長木板左側(cè)的最終距離解析：(1)設(shè)物塊A與木板B碰前的速度為v112由動能定理得：1m1gl2m1v22m1v0解得vv2021gl9m/sA與B發(fā)生彈性碰撞，假設(shè)碰撞后的瞬間速度分別為v1、v2，由動量守恒定律得m1vm1v1m2v21112由機械能守恒定律得2m1v22m1v12m2v2m1m2聯(lián)立解得v1v3m/s，m1m28v2v6m/s.sBv2t2a1t26m2a2m1m1m2(2)碰撞后B減速運動，C加速運動，B、C達到共同速度之前，由牛頓運動定律對木板B有：1(m2m3)g2m3gm2a1對物塊C有：2m3g