全国版2019版高考物理一轮复习第7章动量守恒定律27动量守恒定律及其应用能力训练.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 27 动量守恒定律及其应用 1 (2017 安徽滁州联考 )(多选 )一质量为 M 的小船静止在平静的湖面上,船头和船尾各站一位质量均为 m 的游泳爱好者,两人分别从船头和船尾沿相反的方向跃入水中,则下列说法中正确的有 ( ) A若两人同时以相等的速率跃入水中,则船仍保持静止 B若两人先后以相等的相对水的速率跃入水中,则船速等于 0 C若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中,则船速等于 0 D无论两人如何跃入水中,船始终保持静止 答案 AB 解析 两个人和船组成的系统在水平方向上动量守恒,开始总动量为零, 不管谁先跃入水中,若两人相对水的速率相等,则有 0 mv m
2、v Mv ,可知 v 0,故 A、 B 正确。若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中,可知两人相对水的速度大小不等,根据动量守恒定律知,船速不为 0,故 C、 D 错误。 2如图所示,一个倾角为 的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为 M,顶端高度为 h,今有一质量为 m 的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是 ( ) A. mhM m B. MhM m C. mhM m D. MhM m 答案 C 解析 此题属 “ 人船模型 ” 问题。 m 与 M 组成的系统在水平方向上动量守恒,设 m 在水平方向上对地位移为 x1, M 在水平方向
3、上对地位移为 x2,因此有 0 mx1 Mx2且 x1 x2 htan 联立解得 x2 mhM m , C 正确。 3 (2017 黑龙江哈三中二模 )如图所示,在光滑水平面上质量为 m 的物体 A 以速度 v0与静止的物体 B 发生碰撞,物体 B 的质量为 2m,则碰撞后物体 B 的速度 大小可能为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A v0 B.4v03 C 0 D.v03 答案 D 解析 物体 A 与物体 B 碰撞的过程中动量守恒,选物体 A 原来的运动方向为正方向:如果发生的是完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得 mv0 (m 2m)v,计算得出 v v03;如果发生的是弹性碰撞,由动量
4、守恒定律得 mv0 mv1 2mv2,由能量守恒定律得 12mv20 12mv21 122 mv22,计算得出 v2 2v03 。碰撞后物体 B 的速度满足 v03 vB 2v03 , D 正确。 4.(2017 四川成都石室中学二诊 )如图所示,光滑水平面上有质量均为 m 的物块 A 和 B,B 上固定一轻质弹簧, B 静止, A 以速度 v0水平向右运动,从 A 与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中 ( ) A A、 B 的动量变化量相同 B A、 B 的动量变化率相同 C A、 B 系统的总动能保持不变 D A、 B 系统的总动量保持不变 答案 D 解析 两物块相互作用过程中系统所受到的
5、合外力为零,系统的总动量守恒,则 A、 B的动量变化量大小相等、方向相反,所以动量变化量不同,故 A 错误、 D 正确;由动量定理Ft p 可知,动量的变化率等于物块所受到的合外力, A、 B 两物块所受的合外力大小相等、方向相反,所受到的合外力不同,则动量的变化率不同,故 B 错误; A、 B 及弹簧系统的总机械能不变,弹性势能在变化,则 A、 B 系统的总动能在变化,故 C 错误。 5.(2017 重庆巴蜀中学模拟 )(多选 )如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为 2m 的物体 A 相连, A 放在光滑水平面上,有一质量为 m 的物体 B,从高 h 处由静止开始沿光滑曲面滑下
6、,与 A 相碰 (时间极短 )后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻 B 与 A分开且沿曲面上升。下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A物体 B、 A 组成的系统,在发生碰撞的过程中动量守恒,在弹簧被压缩的过程中机械能守恒 B物体 B 返回过程中能达到的最大高度为 h9 C物体 A 对 B 的冲量大小为 43m 2gh D物体 A 对 B 做的功为 89mgh 答案 BC 解析 A 与 B 组成的系统碰撞过程合 外力为零,则系统的动量守恒,此后 A 和 B 一起压缩弹簧,只有弹簧的弹力做功,则 A 和 B 与弹簧组成的系统机械能守恒,故 A 错误。对 B 下滑过程,根据机械能
7、守恒定律可得 mgh 12mv20, B 刚到达水平面的速度 v0 2gh, B 与 A 碰撞过程,取向右为正方向,根据动量守恒定律可得 mv0 3mv,知 A 与 B 碰撞后的共同速度为 v v03,此后一起压缩弹簧到最短又恢复原长, B 以速度 v 返回曲面,则 mgh 12mv2,可得 h h9,故 B 正确。取向左为正方向,对 B 分析,由动量定理可知 I mv ( mv0) 43m 2gh,故 C 正确。 A 对 B 做的功由动能定理有 W 12mv2 12mv20 89mgh,故 D 错误。 6 (2017 安徽模拟 )如图所示,一个质量为 m 的物块 A 与另一个质量为 2m 静
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