2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 第2講 動(dòng)量守恒定律練習(xí)

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 第2講 動(dòng)量守恒定律練習(xí)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分。其中14為單選，510為多選)12018長(zhǎng)春一中月考光滑水平面上半徑相等的兩金屬小球A和B相向運(yùn)動(dòng)并發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后兩球均靜止，若兩球的質(zhì)量之比為mAmB13，則兩球碰前的速度關(guān)系為()A方向相同，大小之比為13B方向相同，大小之比為31C方向相反，大小之比為13D方向相反，大小之比為31答案D解析根據(jù)動(dòng)量守恒，mAvAmBvB0，所以，D正確。22017安徽合肥一模質(zhì)量為0.2 kg的球豎直向下以6 m/s 的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向彈回。取

2、豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時(shí)間內(nèi)，關(guān)于球動(dòng)量變化量p和合外力對(duì)小球做的功W，下列說(shuō)法正確的是()Ap2 kgm/sW2 JBp2 kgm/sW2 JCp0.4 kgm/sW2 JDp0.4 kgm/sW2 J答案A解析取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化量：pmv2mv10.24 kgm/s0.2(6) kgm/s2 kgm/s，方向豎直向上。由動(dòng)能定理知，合外力做的功：Wmvmv0.242 J0.262 J2 J，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。3. 如圖所示，質(zhì)量為m的人立于平板車(chē)上，人與車(chē)的總質(zhì)量為M，人與車(chē)以速度v1在光滑水平面上向東運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此人相對(duì)于車(chē)以速度v2豎直

3、跳起時(shí)，車(chē)向東的速度大小為()A.B.C.Dv1答案D解析在水平方向動(dòng)量守恒，人向上跳起后，水平方向的速度沒(méi)變，(mM)v1mv1Mv車(chē)，因此v車(chē)v1，所以D正確。42017安徽黃山模擬小球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s。當(dāng)小球A追上小球B并發(fā)生碰撞后，小球A、B的速度可能是()AvA5 m/s，vB2.5 m/sBvA2 m/s，vB4 m/sCvA4 m/s，vB7 m/sDvA7 m/s，vB1.5 m/s答案B解析首先判斷動(dòng)量是否守恒，經(jīng)過(guò)計(jì)算，四個(gè)選項(xiàng)均滿足動(dòng)量守恒；然后判斷機(jī)械能變化，碰前系統(tǒng)的動(dòng)能EkmAv

4、mBv22 J，因?yàn)閯?dòng)能不增加，所以碰后系統(tǒng)的動(dòng)能EkmAvA2mBvB222 J，滿足條件的有選項(xiàng)A和B，排除選項(xiàng)C和D。最后判斷速度關(guān)系，本題中，小球A追上B發(fā)生碰撞，碰后必然有vAvB，故可再排除選項(xiàng)A，故B正確。5. (多選)如圖所示，小車(chē)AB放在光滑水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，小車(chē)AB總質(zhì)量為m0，質(zhì)量為m的木塊C放在小車(chē)上，用細(xì)繩連接于小車(chē)的A端并使彈簧壓縮，開(kāi)始時(shí)小車(chē)AB和木塊C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，木塊C被釋放，使木塊C離開(kāi)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(shuō)法正確的是()A彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中木塊C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小車(chē)AB也向右運(yùn)動(dòng)B木塊C與

5、B碰前，木塊C與小車(chē)AB的速率之比為m0mC木塊C與油泥粘在一起后，小車(chē)AB立即停止運(yùn)動(dòng)D木塊C與油泥粘在一起后，小車(chē)AB繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)答案BC解析小車(chē)AB、物塊C和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，初狀態(tài)總動(dòng)量為零，在彈簧伸長(zhǎng)的過(guò)程中，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；規(guī)定向右為正方向，在木塊C與B碰前，根據(jù)動(dòng)量守恒有：0mvCm0v，解得vCvm0m，故B正確；因?yàn)樾≤?chē)、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，開(kāi)始總動(dòng)量為零，當(dāng)木塊C與油泥粘在一起時(shí)，總動(dòng)量仍然為零，則小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。6. 如圖所示，靜止小車(chē)C放在光滑地面上，A、B兩人站在車(chē)的兩端，這兩人同時(shí)開(kāi)始相向行走，發(fā)現(xiàn)車(chē)向左運(yùn)動(dòng)

6、，分析小車(chē)運(yùn)動(dòng)的原因可能是()AA、B質(zhì)量相等，但A比B速率大BA、B質(zhì)量相等，但A比B速率小CA、B速率相等，但A比B的質(zhì)量大DA、B速率相等，但A比B的質(zhì)量小答案AC解析兩人及車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，則mAvAmBvBmCvC0，得mAvAmBvB0。由該式可知：若mAmB，必有vAvB，故A正確，B錯(cuò)誤；若vAvB，必有mAmB，故C正確，D錯(cuò)誤。72017江西吉安質(zhì)檢如圖甲所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m4 kg的小物塊B以水平速度v2 m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的上表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，g取10 m/s2，則下列

7、說(shuō)法正確的是()A木板A獲得的動(dòng)能為2 JB系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2 JC木板A的最小長(zhǎng)度為2 mDA、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1答案AD解析由題中圖象可知，木板獲得的速度為v1 m/s，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以物體B的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mv0(m0m)v，解得m04 kg，木板獲得的動(dòng)能為Ekm0v202 J，故A正確；系統(tǒng)損失的機(jī)械能Emvmv2m0v24 J，故B錯(cuò)誤；速度時(shí)間圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，故01 s內(nèi)物體B的位移為xB(21)1 m1.5 m，木板A的位移為xA11 m0.5 m，則木板A的最小長(zhǎng)度為lxBxA1 m，故C錯(cuò)誤；由題圖可知，物體B在01

8、 s的加速度a1 m/s2，負(fù)號(hào)表示加速度的方向與規(guī)定正方向相反，由牛頓第二定律得mBgmBa，得0.1，故D正確。8從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)受地面的沖擊力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小答案CD解析設(shè)玻璃杯下落高度為h。它們從h高度落地瞬間的速度大小相等，都是，設(shè)玻璃杯的質(zhì)量是m，則落地的瞬間動(dòng)量的大小都是m，A錯(cuò)誤；

9、與水泥或草地接觸一段時(shí)間后，最終都靜止，動(dòng)量的改變量是相等的，B錯(cuò)誤；同時(shí)，在此過(guò)程中，不難得出掉在水泥地上對(duì)應(yīng)的時(shí)間要小于掉在草地上對(duì)應(yīng)的時(shí)間，故C正確；根據(jù)動(dòng)量定理，動(dòng)量改變量相同時(shí)，作用時(shí)間短的沖擊力大，D正確。9兩個(gè)小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量分別是m14 kg，m22 kg，A的速度v13 m/s(設(shè)為正)，B的速度v23 m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是 ()A均為1 m/s B4 m/s和5 m/sC2 m/s和1 m/s D1 m/s和5 m/s答案AD解析由動(dòng)量守恒，可驗(yàn)證四個(gè)選項(xiàng)都滿足要求。再看動(dòng)能情況：Ekm1vm2v49 J29 J27 J

10、Ekm1vm2v22由于碰撞過(guò)程動(dòng)能不可能增加，所以應(yīng)有EkEk，可排除選項(xiàng)B；選項(xiàng)C雖滿足EkEk，但A、B沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來(lái)速度方向(v10，v20)，這顯然是不符合實(shí)際的，因此C錯(cuò)誤；驗(yàn)證選項(xiàng)A、D均滿足EkEk，故答案為選項(xiàng)A(完全非彈性碰撞)和選項(xiàng)D(彈性碰撞)。10光滑水平地面上，A、B兩物體質(zhì)量都為m，A以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B原來(lái)靜止，左端有一輕彈簧，如圖所示，當(dāng)A撞上彈簧，彈簧被壓縮最短時(shí)()AA、B系統(tǒng)總動(dòng)量仍然為mvBA的動(dòng)量變?yōu)榱鉉B的動(dòng)量達(dá)到最大值DA、B的速度相等答案AD解析系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，A正確；彈簧被壓縮到最短時(shí)A、B兩物體具有相同

11、的速度，D正確、B錯(cuò)誤；但此時(shí)B的速度并不是最大的，因?yàn)閺椈蛇€會(huì)彈開(kāi)，故B物體會(huì)進(jìn)一步加速，A物體會(huì)進(jìn)一步減速，C錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共3小題，共40分)11. 2017山東青島模擬(12分)質(zhì)量為m0的木板B置于光滑水平面上，另一質(zhì)量為m的木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))在木板B的左端以水平速度v0開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示，木塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若要使木塊A剛好不從木板B的右端掉下去，則木板B的長(zhǎng)度至少應(yīng)多長(zhǎng)？答案解析若要使木塊A剛好不從木板B的右端掉下去，則木塊滑至木板右端時(shí)兩者具有共同速度v，在A、B相互作用的過(guò)程中，系統(tǒng)不受外力作用，系統(tǒng)內(nèi)力為一對(duì)摩擦力，小木塊A可視為“子彈”，木板

12、B可視為“木塊”，這與子彈打擊木塊模型相似。由動(dòng)量守恒定律得mv0(m0m)v由能量守恒定律得mv(m0m)v2Q式中的Qmgl，其中l(wèi)為木塊相對(duì)于木板發(fā)生的位移(即木板最小的長(zhǎng)度)，解可得l。12. 2017煙臺(tái)二模(12分)兩塊厚度相同的木塊A和B，緊靠著放在光滑的水平面上，其質(zhì)量分別為mA2.0 kg, mB0.90 kg，它們的下底面光滑，上表面粗糙，另有一質(zhì)量mC0.10 kg的滑塊C，以vC10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如圖所示。由于摩擦，滑塊最后停在木塊B上，B和C的共同速度為0.50 m/s。求：(1)木塊A的最終速度vA；(2)滑塊C離開(kāi)A時(shí)的速度vC。答案(1

13、)0.25 m/s(2)2.75 m/s解析C從開(kāi)始滑上A到恰好滑上A的右端過(guò)程中，A、B、C組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒mCvC(mBmA)vAmCvCC剛滑上B到兩者相對(duì)靜止，對(duì)B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒mBvAmCvC(mBmC)v解得vA0.25 m/svC2.75 m/s。13. 2017安徽合肥二模(16分)如圖所示，上表面光滑的“L”形木板B鎖定在傾角為37的足夠長(zhǎng)的斜面上；將一小物塊A從木板B的中點(diǎn)輕輕地釋放，同時(shí)解除木板B的鎖定，此后A與B發(fā)生碰撞，碰撞過(guò)程時(shí)間極短且不計(jì)能量損失；已知物塊A的質(zhì)量m1 kg，木板B的質(zhì)量m04 kg，板長(zhǎng)L6 cm，木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6，最大靜

14、摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8。(1)求第一次碰撞后的瞬間A、B的速度；(2)求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的過(guò)程中，A距B下端的最大距離和重力對(duì)A做的功。答案(1)3.6 m/s，沿斜面向上2.4 m/s，沿斜面向下(2)3 m28.8 J解析(1)對(duì)木板B受力分析，有(mAmB)gcos37mBgsin37，所以在A與B發(fā)生碰撞前，木板B處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)小物塊A與木板B發(fā)生彈性碰撞前的速度大小為v0，由機(jī)械能守恒定律得mgsin37mv，設(shè)A與B發(fā)生彈性碰撞后的速度分別為v1和v2，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒和能量守恒，有mv0mv1m0v2，mvmvm

15、0v，聯(lián)立以上各式解得v13.6 m/s，v22.4 m/s，可見(jiàn)，A與B第一次碰后，A的速度大小為3.6 m/s，方向沿斜面向上，B的速度大小為2.4 m/s，方向沿斜面向下。(2)A與B第一次碰后，A沿板向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，B沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在A與B第一次碰撞后到第二次碰撞前，當(dāng)A與B速度相等之時(shí)，A與B下端有最大距離，此過(guò)程中，A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1，A距B下端有最大距離xmxAxB，其中xA(v1v2)t1，xBv2t1，解得xm3 m。設(shè)A與B第一次碰撞后到第二次碰撞前歷時(shí)為t2，碰前A的速度為v，由于A與B從第一次碰撞后到第二次碰撞前位移相同，即t2v2t2，此過(guò)程中，對(duì)A由動(dòng)能定理WGmv2mv28.8 J。