（山東專用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 第1節(jié) 動量定理 動量守恒定律練習(xí)（含解析）新人教版

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1、第1節(jié)動量定理動量守恒定律1.(2019內(nèi)蒙古包頭質(zhì)檢)(多選)下面的說法中正確的是(ABD)A.物體運動的方向就是它的動量的方向B.如果物體的速度發(fā)生變化,則物體受到的合力的沖量一定不為零C.如果合力對物體的沖量不為零,則合力一定使物體的動能增加D.作用在物體上的合力的沖量不一定能改變物體速度的大小解析:物體的動量方向即是物體運動的速度方向,選項A正確;根據(jù)動量定理得,如果物體的速度發(fā)生變化,即動量發(fā)生變化,則合力的沖量一定不為零,選項B正確;動量定理說明合力的沖量改變的是物體的動量,動量是一個矢量,可以是大小不變只是方向改變,所以動能可以不變,選項C錯誤,D正確.2. (2019山西太原質(zhì)

2、檢)水平推力F1和F2分別作用于水平面上等質(zhì)量的a,b兩物體上,作用一段時間后撤去推力,物體將繼續(xù)運動一段時間后停下,a,b兩物體的 vt圖像分別如圖中OAB,OCD所示,圖中ABCD,則(C)A.F1的沖量大于F2的沖量B.F1的沖量等于F2的沖量C.兩物體受到的摩擦力大小相等D.兩物體受到的摩擦力大小不等解析:由題圖,AB與CD平行,說明推力撤去后兩物體的加速度相同,而撤去推力后物體的合力等于摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律可知,兩物體受到的摩擦力大小相等.根據(jù)動量定理,對整個過程研究得F1t1-ftOB=0,F2t2-ftOD=0,由題圖看出tOBtOD,則有F1t1F2t2,即F1的沖量小于F

3、2的沖量,只有選項C正確.3. (2019上海浦東區(qū)模擬)如圖所示,光滑的水平地面上放著一個光滑的凹槽,槽兩端固定有兩輕質(zhì)彈簧,一彈性小球在兩彈簧間往復(fù)運動,不考慮小球與彈簧碰撞過程中機械能損失,把槽、小球和彈簧視為一個系統(tǒng),則在運動過程中(B)A.系統(tǒng)的動量守恒,機械能不守恒B.系統(tǒng)的動量守恒,機械能守恒C.系統(tǒng)的動量不守恒,機械能守恒D.系統(tǒng)的動量不守恒,機械能不守恒解析:槽、小球和彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力等于零,動量守恒;在運動過程中,小球和槽通過彈簧相互作用,但因為只有彈簧的彈力做功,動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,而總量保持不變,機械能守恒.選項B正確.4.(2019遼寧大連模擬)(多選)兩位同

4、學(xué)穿旱冰鞋,面對面站立不動,互推后向相反的方向運動,不計摩擦阻力,下列判斷正確的是(BC)A.互推后兩同學(xué)總動量增加B.互推后兩同學(xué)動量大小相等,方向相反C.分離時質(zhì)量大的同學(xué)的速度小一些D.互推過程中機械能守恒解析:互推前兩同學(xué)總動量為零,互推后兩同學(xué)總動量守恒,仍為零,所以互推后兩同學(xué)動量大小相等,方向相反,選項A錯誤,B正確;根據(jù)p=mv可知,當(dāng)動量大小一定時,質(zhì)量與速度大小成反比,所以分離時質(zhì)量大的同學(xué)的速度小一些,選項C正確;互推過程中兩同學(xué)間的內(nèi)力做功,機械能增加,選項D錯誤.5. 滑雪運動是人們酷愛的戶外體育活動,現(xiàn)有質(zhì)量為m的人站立于雪橇上,如圖所示.人與雪橇的總質(zhì)量為M,人與

5、雪橇以速度v1在水平面上由北向南運動(雪橇所受阻力不計).當(dāng)人相對于雪橇以速度v2豎直跳起時,雪橇向南的速度大小為(D)A. B.C. D.v1解析:根據(jù)動量守恒條件可知人與雪橇系統(tǒng)水平方向動量守恒,人跳起后水平方向速度不變,雪橇的速度仍為v1,選項D正確.6. (2019山東煙臺模擬)如圖所示,木塊A靜止于光滑的水平面上,其曲面部分MN光滑,水平部分NP是粗糙的,現(xiàn)有一物體B自M點由靜止下滑,設(shè)NP足夠長,則以下敘述正確的是(C)A.A,B物體最終以不為零的速度共同運動B.A物體先做加速運動,后做減速運動,最終做勻速運動C.物體A,B構(gòu)成的系統(tǒng)減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.B物體減少的機械能等于

6、A物體增加的動能解析:因NP足夠長,最終物體B一定與A相對靜止,由系統(tǒng)動量守恒可知(水平方向),最終A,B一定靜止,選項A,B均錯誤;因NP段有摩擦,系統(tǒng)減少的機械能都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以選項C正確,D錯誤.7. (多選)如圖所示,小車AB放在光滑水平面上,A端固定一個輕彈簧,B端粘有油泥,AB總質(zhì)量為M,質(zhì)量為m的木塊C放在小車上,用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,開始時AB和C都靜止,當(dāng)突然燒斷細繩時,C被釋放,使C離開彈簧向B端沖去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下說法正確的是(BC)A.彈簧伸長過程中C向右運動,同時AB也向右運動B.C與B碰前,C與AB的速率之比為MmC.C與油

7、泥粘在一起后,AB立即停止運動D.C與油泥粘在一起后,AB繼續(xù)向右運動解析:小車AB與木塊C組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,C向右運動時,AB應(yīng)向左運動,選項A錯誤;設(shè)碰前C的速率為v1,AB的速率為v2,則0=mv1-Mv2,得=,選項B正確;設(shè)C與油泥粘在一起后,AB與C的共同速度為v共,則0=(M+m)v共,得v共=0,選項C正確,D錯誤.8.江西藝人茅榮榮,他以7個半小時內(nèi)連續(xù)顛球5萬次成為新的吉尼斯紀錄創(chuàng)造者,而這個世界紀錄至今無人超越.若足球用頭頂起,某一次上升高度為 80 cm,足球的質(zhì)量為400 g,與頭頂作用時間t為0.1 s,則足球本次在空中的運動時間和足球給頭部的作用力大

8、小為(空氣阻力不計,g=10 m/s2)(C)A.t=0.4 s,FN=40 NB.t=0.4 s,FN=68 NC.t=0.8 s,FN=36 ND.t=0.8 s,FN=40 N解析:足球自由下落時有h=g,解得t0=0.4 s,豎直上拋運動的總時間為自由落體的2倍,t=2t0=20.4 s=0.8 s;設(shè)豎直向上為正方向,由動量定理得(FN-mg)t=mv-(-mv),v=gt0=100.4 m/s=4 m/s,聯(lián)立解得FN=36 N,選項C正確.9. (2019河北唐山模擬)(多選)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

9、板的質(zhì)量均不計,擋板P沒有固定在地面上;滑塊M以初速度v0向右運動,它與擋板P碰撞(不粘連)后開始壓縮彈簧,最后,滑塊N以速度v0向右運動.在此過程中(BD)A.M的速度等于零時,彈簧的彈性勢能最大B.M與N具有相同速度時,兩滑塊動能之和最小C.M的速度為v0時,彈簧的長度最長D.M的速度為v0時,彈簧的長度最短解析:M與P碰撞壓縮彈簧時,M做減速運動,N做加速運動,開始時M的速度大于N的速度,當(dāng)M與N速度相等時,彈簧被壓縮到最短,設(shè)相等時的速度為v,根據(jù)動量守恒定律得mv0=2mv,解得v=v0,選項C錯誤,D正確.M與P碰撞后兩滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,當(dāng)彈性勢能最大時,兩滑塊動能之

10、和最小,所以當(dāng)M與N速度相等時,彈簧被壓縮到最短,彈簧彈性勢能最大,此時兩滑塊動能之和最小,選項A錯誤,B正確.10.下雨是常見的自然現(xiàn)象,如果雨滴下落為自由落體運動,則雨滴落到地面時,對地表動植物危害十分巨大,實際上,動植物都沒有被雨滴砸傷,因為雨滴下落時不僅受重力,還受空氣的浮力和阻力,才使得雨滴落地時不會因速度太大而將動植物砸傷.某次下暴雨,質(zhì)量m=2.510-5kg的雨滴,從高h=2 000 m的云層下落(g取10 m/s2),(1)如果不考慮空氣浮力和阻力,雨滴做自由落體運動,落到地面經(jīng)t1=1.010-5s速度變?yōu)榱?因為雨滴和地面作用時間極短,可認為在t1內(nèi)地面對雨滴的作用力不變

11、且不考慮雨滴的重力,求雨滴對地面的作用力大小;(2)考慮到雨滴同時還受到空氣浮力和阻力的作用,設(shè)雨滴落到地面的實際速度為8 m/s,落到地面上經(jīng)時間t2=3.010-4s速度變?yōu)榱?在t2內(nèi)地面對雨滴的作用力不變且不考慮雨滴的重力,求雨滴對地面的作用力大小.解析:(1)不考慮空氣浮力和阻力,雨滴做自由落體運動,雨滴自由落體運動的末速度為v= m/s=200 m/s取豎直向上為正方向,對雨滴和地面作用的過程,運用動量定理得Ft1=0-(-mv)代入數(shù)據(jù)解得F=500 N根據(jù)牛頓第三定律,雨滴對地面的作用力大小為500 N.(2)對雨滴和地面作用的過程,由動量定理得Ft2=0-(-mv)據(jù)題v=8

12、 m/s代入數(shù)據(jù)解得F= N.根據(jù)牛頓第三定律,雨滴對地面的作用力大小為 N.答案:(1)500 N(2) N11.如圖所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m,12m,兩船沿同一直線同一方向運動,速度分別為2v0,v0.為避免兩船相撞,乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船,甲船上的人將貨物接住,求拋出貨物的最小速度.(不計水的阻力)解析:設(shè)乙船上的人拋出貨物的最小速度大小為vmin,拋出貨物后船的速度為v1,甲船上的人接到貨物后船的速度為v2,由動量守恒定律得12mv0=11mv1-mvmin10m2v0-mvmin=11mv2為避免兩船相撞應(yīng)滿足v1=v2聯(lián)立得v

13、min=4v0.答案:4v012.(2019湖北武漢模擬)如圖,Q為一個原來靜止在光滑水平面上的物體,其DB段為一半徑為R的光滑圓弧軌道,AD段為一長度為L=R的粗糙水平軌道,二者相切于D點,D在圓心O的正下方,整個軌道位于同一豎直平面內(nèi).物塊P的質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點),P與AD間的動摩擦因數(shù)=0.1,物體Q的質(zhì)量為M=2m,重力加速度為g.(1)若Q固定,P以速度v0從A點滑上水平軌道,沖至C點后返回A點時恰好靜止,求v0的大小和P剛越過D點時對Q的壓力大小;(2)若Q不固定,P仍以速度v0從A點滑上水平軌道,求P在光滑圓弧軌道上所能達到的最大高度h.解析:(1)P從A到C又返回A的過程中,由動能定理有-mg2L=0-m將L=R代入解得v0=若P在D點的速度為vD,Q對P的支持力為FD,由動能定理和牛頓運動定律有-mgL=m-mFD-mg=m聯(lián)立解得FD=1.2mg由牛頓第三定律可知,P對Q的壓力大小也為1.2mg.(2)當(dāng)P,Q具有共同速度v時,P能達到最大高度為h,由動量守恒定律有mv0=(m+M)v由功能關(guān)系有m=mgL+(m+M)v2+mgh聯(lián)立解得h=R.答案:(1)1.2mg(2)R6