2019年度高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律第2讲动量守恒定律及“三类模型”问题课时达标训练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 2 动量守恒定律及其应用 一、选择题 (1 5 题为单项选择题， 6 8 题为多项选择题 ) 1如图 1 所示， A、 B 两物体质量之比 mA mB 32 ，原来静止在平板小车 C 上。 A、 B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中不正确的是 ( ) 图 1 A若 A、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同， A、 B 组成的系统动量守恒 B若 A、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同， A、 B、 C 组成的系统动量守恒 C若 A、 B 所受的摩擦力大小相等， A、 B 组成的系统动量守恒 D若 A、 B 所受的摩擦力大小相 等，

2、A、 B、 C 组成的系统动量守恒 解析 如果 A、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后 A、 B 分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力 FfA向右， FfB向左，由于 mA mB 32 ，所以 FfA FfB 32 ，则 A、 B 组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒， A 错；对 A、 B、 C 组成的系统， A、 B 与 C 间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒， B、 D 均正确；若 A、B 所受摩擦力大小相等，则 A、 B 组成的系统所受外力之和为零，故其动量守恒， C 正确。 答案 A 2

3、 (2018 潍坊名校模考 )在光滑的水平面上有 a、 b 两球，其质量分别为 ma、 mb，两球在 t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球碰撞前后的速度 时间图象如图 2 所示，下列关系正确的是 ( ) 图 2 A ma mb B ma mb C ma mb D无法判断 解析 由图象知 a 球以一初速 度向原来静止的 b 球运动，碰后 a 球反弹且速度大小小于其初速度大小，根据动量守恒定律， a 球的质量小于 b 球的质量。 【 精品教育资源文库 】 答案 B 3如图 3 所示，质量为 M 的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面 不光滑，盒内放有一块质量为 m 的物体，某时刻给

4、物体一个水平向右的初速度 v0，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后 ( ) 图 3 A两者的速度均为零 B两者 的速度总不会相等 C 盒子的最终速度为 mv0M ，方向水平向右 D盒子的最终速度为 mv0M m，方向水平向右 解析 由于盒子内表面不光滑，在多次碰后物体与盒相对静止，由动量守恒得： mv0 (M m)v ，解得： v mv0M m，故 D 正确。 答案 D 4两质量、大小完全相同的正 方体木块 A、 B，靠在一起放在光滑 水平面上，一水平射来的子弹先后穿透两木块后飞出，若木块对子弹的阻力恒定不变，子弹射穿两木块的时间相同，则 A、 B 两木块被子弹射穿后的速度之比为 ( ) A

5、 11 B 12 C 13 D 1 3 解析 因木块对子弹的阻力恒定，且子弹射穿两木块的时间相同，子弹在射穿两木块对木块的冲量相同。射穿 A 时，两木块获得的速度为 v ，根据动量定理，有 I 2mv 0 射穿木块 B 时， B 的速度发生改变， 而 A 的速度不变。射穿 B 后， B 的速度为 v ，根据动 量定理，有 I mv mv 联立， 2mv mv mv 得 vv 13。选项 C 正确。 答案 C 5一弹丸在飞行到距离地面 5 m 高时仅有水平速度 v 2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为 31 。不计质量损失，取重力加速度 g 10 m/s2，则下列图中两块弹片

6、飞行的轨迹可能正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 解析 由于弹丸爆炸后甲、乙两块均水平飞出，故两块弹片都做平抛运动，由平抛运动规律 h 12gt2可知 t 2hg 2510 s 1 s，若甲水平位移为 x 2.5 m 时，则 v 甲 xt 2.5 m/s，则由弹丸爆炸前后动量守恒，可得 mv0 34mv 甲 14mv 乙 ，代入数据解得 v 乙 0.5 m/s，方向与 v 甲 相同，水平向前，故 A 错， B 对；若乙水平位移为 x 2 m 时，则 v 乙 xt 2 m/s，即乙块弹片爆炸前后速度不变，由动量守恒定律知，甲块弹片速度也不会变化，不合题意，故 C、 D 均错。 答案 B

7、 6 (2018 河北唐山月考 )如图 4 所示，动量分别为 pA 12 kgm/s 、 pB 13 kgm/s 的两个小球 A、 B 在光滑的水平面上沿一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用 pA、 pB表示两小球动量的变化量。则下列选项中可能正确的是 ( ) 图 4 A pA 3 kgm/s 、 pB 3 kgm/s B pA 2 kgm/s 、 pB 2 kgm/s C pA 24 kgm/s 、 pB 24 kgm/s D pA 3 kgm/s 、 pB 3 kgm/s 解析 本题的碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律，碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况。本题属

8、于追及碰撞，碰前，后面运动物体的速度一定要大于前面运动物体的速度 (否则无法实现碰撞 )，碰后、前面物体的动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以 pA 0， pB 0，并且 pA pB，据此可排除选项 D；若 pA 24 kgm/s 、 pB 24 kgm/s ，碰后两球的动量分别为 pA 12 kgm/s 、 pB 37 kgm/s ，根据关系式 Ek p22m可知， A 球的质量和动量大小不变，动能不变，而 B球的质量不变，但动量增大，所以 B 球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项 C 可以排除；【 精品教育资源文库 】 经检验， 选项 A、 B 满足碰撞遵循的

9、三个原则。 答案 AB 7 A、 B 两球沿同一条直线运动，如图 5 所示的 x t 图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中 a、 b 分别为A、 B 碰撞前的 x t 图象。 c 为碰撞后它们的 x t 图象。若 A 球质量为 1 kg，则 B 球质量及碰后它们的速度大小为 ( ) 图 5 A 2 kg B.23 kg C 4 m/s D 1 m/s 解析 由图象可知碰撞前二者都做匀速直线运动， va 4 102 m/s 3 m/s， vb 4 02 m/s 2 m/s，碰撞后二者连在一起做匀速直线运动， vc 2 44 2 m/s 1 m/s。 碰撞过程中动量守恒，即 mAva mBvb

10、(mA mB)vc 可解得 mB 23 kg 由以上可知选项 B、 D 正确。 答案 BD 8质量为 m 的小球 A，沿光滑水平面以速度 v0与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰。 碰撞后， A 球的动能变为原来的 19，那么小球 B 的速度可能是 ( ) A.13v0 B.23v0 C.49v0 D.59v0 解析 要注意的是，两球的碰撞不一定是弹性碰撞， A 球碰后动能变为原来的 19，则其速度大小仅为原来的13。两球在光滑水平面上正碰，碰后 A 球的运动有两种可能，继续沿原方向运动或被反弹。 当以 A 球原来的速度方向为正方向时，则 vA 13v0， 根据两球碰撞前、后的总动量守恒，

11、有 mv0 0 m 13v0 2mvB ， 【 精品教育资源文库 】 mv0 0 m( 13v0) 2mvB 。 解得 vB 13v0， vB 23v0。 答案 AB 二、非选择题 9如图 6 所示，质量为 0.01 kg 的子弹以 200 m/s 的速度从正下方击穿 个质量为 0.2 kg 的木 球，子弹击穿木球后，木球升起 2.5 m 高，求击穿木球后，子弹还能上升多高。 (不计空气阻力，取 g 9.8 m/s2) 图 6 解析 在子弹击中并穿过木球的极短时间内，它们之间的相互作用力远大于重力，可以认为子弹和木球在这短暂时间内动量守恒。设子弹穿过木球后子弹和木球的速度分别为 v1和 v2

12、， 有 m1v0 m1v1 m2v2 又 v22 2gH 得 v1 m1v0 m2 2gHm1 0.01200 0.2 29.82.50.01 m/s 60 m/s 则子弹上升的高度 h v212g60229.8 m 184 m 答案 184 m 10如图 7 所示，小车的质量 M 2.0 kg，带有光滑的圆弧轨道 AB 和粗糙的水平轨道 BC，一小物块 (可视为质点 )质量为 m 0.5 kg，与轨道 BC 间的动摩擦因数 0.10， BC 部分的长度 L 0.80 m，重力加速度 g 取10 m/s2。 图 7 (1)若小车固定在水平面上，将小物块从 AB 轨道的 D 点静止释放，小物块恰

13、好可运动到 C 点。试求 D 点与BC 轨道的高度差； (2)若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从 AB 轨 道的 D 点静止释放，试求小物块滑到 BC 中点时的速度大【 精品教育资源文库 】 小。 解析 (1)设 D 点与 BC 轨道的高度差为 h，根据动能定理有 mgh mgL ，解得： h 8.010 2 m (2)设小物块滑到 BC 中点时小物块的速度为 v1，小车的速度为 v2，对系统，水平方向动量守恒有： mv1 Mv2 0；根据功能关系有： mg L2 mgh (12mv21 12Mv22)；由以上各式，解得： v1 0.80 m/s。 答案 (1)8.010 2 m (2)0

14、.80 m/s 11质量分别为 mA m， mB 3m 的 A、 B 两物体如图 8 所示放置，其中 A 紧靠墙壁， A、 B 由质量不计的轻弹簧相连。现对 B 物体缓慢施加一个向左的推力，该力做功 W，使 A、 B 之间弹簧被压缩且系统静止，之后突然撤去向左的推力解除压缩。不计一切摩擦。 图 8 (1)从解除压缩到 A 运动，墙对 A 的冲量的大小为多少？ (2)A、 B 都运动后， A、 B 的最小速度 各为多大？ 解析 (1)压缩弹簧时，推力做功全部转化为弹簧的弹性势能，撤去推力后， B 在弹力的作用下做加速运动。 在弹簧恢复原长的过程中，系统机械能守恒。设弹簧恢复原长时， B 的速度为 vBO，有 W 32mv2BO 此过程中墙给 A 的冲量即为系统动量的变化量，有 I 3mvBO 解得 I 6mW。 (2)当弹簧恢复原长时， A 的速度为最小值 vAO，有 vAO 0 A 离开墙后，在弹簧的作用下速度逐渐增大 ， B 的速度逐渐减小，当弹簧再次恢复原长时， A 达到最大速度vA， B 的速度减小到最小值 vB。在此过程中，系统动量守恒、机械能守恒，有 3mvBO mvA 3mvB W 12mv2A 32mv2B 解得 vB W6m。 答案 (1) 6mW (2)0 W6m 12.如图 9 所示，光滑水平直轨道上两滑块 A、 B 用橡皮筋连接， A 的质量为 m。