2024屆高三物理復(fù)習(xí)小練習(xí)(二十四)　動(dòng)量守恒定律（解析版）

2024屆高三一輪復(fù)習(xí)小練(二十四)動(dòng)量守恒定律eq\a\vs4\al()1．如圖所示，小車(chē)放在光滑的水平面上，將系著繩的小球向右拉開(kāi)到一定的角度，然后同時(shí)放開(kāi)小球和小車(chē)，不計(jì)一切摩擦，小球向左擺到最低點(diǎn)過(guò)程中()A．小車(chē)和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．車(chē)的機(jī)械能守恒C．細(xì)繩中的拉力對(duì)小車(chē)做正功D．小球的機(jī)械能增加解析：選C小球在擺動(dòng)的過(guò)程中，小球和小車(chē)系統(tǒng)只受重力和支持力作用，水平方向合力為零，所以系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，在豎直方向上，只有小球有豎直方向的分速度，且各位置的分速度不相等，則豎直方向動(dòng)量不守恒，所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤；小球在擺動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球拉力做正功，因小球的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為小車(chē)的機(jī)械能，所以小球機(jī)械能減少，小車(chē)機(jī)械能增加，B、D錯(cuò)誤，C正確。2.(多選)如圖所示為老師對(duì)著墻壁練習(xí)打乒乓球。在某次球拍擊球后，球斜向上飛出，球以速度v垂直撞在豎直墻壁上，球反向彈回后，能回到出發(fā)點(diǎn)。已知乒乓球的質(zhì)量為m，不計(jì)空氣阻力，則()A．乒乓球往返的時(shí)間相同B．乒乓球與墻相碰，動(dòng)量變化量大小為2mvC．乒乓球往返的軌跡不同D．乒乓球撞擊墻壁動(dòng)量守恒解析：選AB結(jié)合拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律及幾何知識(shí)容易判斷，A、B正確，C、D錯(cuò)誤。3．(多選)對(duì)于以下四幅圖所反映的物理過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A．圖甲中子彈射入木塊的過(guò)程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能減少B．圖乙中M、N兩木塊放在光滑水平面上，剪斷束縛，M、N兩木塊之間的細(xì)線，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，M、N與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能增加C．圖丙中細(xì)線斷裂后，木球和鐵球在水中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒D．圖丁中木塊沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木塊和斜面組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，機(jī)械能一定守恒解析：選AC根據(jù)題意，甲圖中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能有損失，故A正確；乙圖中M、N與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為兩木塊的動(dòng)能，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；丙圖中，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于水的浮力對(duì)兩球做功，兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故C正確；丁圖中，木塊和斜面組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，水平方向上動(dòng)量守恒，由于斜面可能不光滑，所以機(jī)械能可能有損失，故D錯(cuò)誤。4.如圖所示，將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側(cè)緊靠在墻壁上，現(xiàn)讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開(kāi)始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則下列結(jié)論中正確的是()A．小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，只有重力對(duì)它做功B．小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒C．小球自半圓槽B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒D．小球離開(kāi)C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)解析：選C小球下滑到半圓槽的最低點(diǎn)B之后，半圓槽離開(kāi)墻壁，除了重力外，槽對(duì)小球的彈力對(duì)小球做功，A錯(cuò)誤；小球下滑到半圓槽的最低點(diǎn)B之前，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)水平方向上受到墻壁的彈力作用，系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量不守恒，半圓槽離開(kāi)墻壁后，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒，B錯(cuò)誤，C正確；半圓槽離開(kāi)墻壁后小球?qū)Σ鄣膲毫?duì)槽做功，小球與半圓槽具有向右的水平速度，所以小球離開(kāi)右側(cè)槽口以后，將做斜上拋運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。5．(多選)如圖，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量也為m的小球從槽上高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始自由下滑，則()A．在小球下滑的過(guò)程中，小球和槽之間的相互作用力對(duì)槽不做功B．在小球下滑的過(guò)程中，小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運(yùn)動(dòng)D．被彈簧反彈后，小球能回到槽上高h(yuǎn)處解析：選BC在小球下滑過(guò)程中，槽向左運(yùn)動(dòng)，小球與槽之間的相互作用力與槽的速度不垂直，所以會(huì)對(duì)槽做功，故A錯(cuò)誤；小球在下滑過(guò)程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向不受力，所以水平方向動(dòng)量守恒，故B正確；小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，球與槽的質(zhì)量相等，小球沿槽下滑，球與槽分離時(shí)，小球與槽的速度大小相等，方向相反，小球被反彈后球與槽的速度相等，所以小球不能滑到槽上，都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。6．如圖，一滑雪道由AB和BC兩段滑道組成，其中AB段傾角為θ，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圓弧連接。一個(gè)質(zhì)量為2kg的背包在滑道頂端A處由靜止滑下，若1s后質(zhì)量為48kg的滑雪者從頂端以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度勻加速追趕，恰好在坡底光滑圓弧的水平處追上背包并立即將其拎起。背包與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(1,12)，重力加速度取g＝10m/s2，sinθ＝eq\f(7,25)，cosθ＝eq\f(24,25)，忽略空氣阻力及拎包過(guò)程中滑雪者與背包的重心變化。求：(1)滑道AB段的長(zhǎng)度；(2)滑雪者拎起背包時(shí)這一瞬間的速度。解析：(1)設(shè)斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)，背包質(zhì)量為m1＝2kg，在斜面上滑行的加速度為a1，由牛頓第二定律有m1gsinθ－μm1gcosθ＝m1a1解得a1＝2m/s2滑雪者質(zhì)量為m2＝48kg，初速度為v0＝1.5m/s，加速度為a2＝3m/s2，在斜面上滑行時(shí)間為t，落后時(shí)間t0＝1s，則背包的滑行時(shí)間為t＋t0，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得L＝eq\f(1,2)a1(t＋t0)2L＝v0t＋eq\f(1,2)a2t2聯(lián)立解得t＝2s或t＝－1s(舍去)，L＝9m。(2)設(shè)背包和滑雪者到達(dá)水平軌道時(shí)的速度為v1、v2，有v1＝a