（江苏专用）2020高考物理二轮复习 第一部分 专题五 动量与原子物理学 第一讲 动量守恒定律——课前自测诊断卷

第一讲 动量守恒定律课前自测诊断卷考点一动量、冲量、动量定理1.考查冲量大小的计算蹦床运动是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50 kg的运动员从1.8 m高处自由下落到蹦床上，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2 s，则这段时间内蹦床对运动员的冲量大小为(取g10 m/s2，不计空气阻力)()A400 NsB300 NsC200 NsD100 Ns解析：选A设运动员自由下落到蹦床的速度为v，由机械能守恒得：mghmv2，解得v6 m/s；运动员接触蹦床到陷至最低点过程中，由动量定理得：mgtIN0mv，解得INmvmgt506 Ns50100.2 Ns400 Ns，此过程中蹦床对运动员的冲量大小为400 Ns，方向竖直向上，故A正确，B、C、D错误。2考查应用动量定理求平均力高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长量，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.mgB.mgC.mgD.mg解析：选A由动量定理得(mgF)t0mv，又有v，解得Fmg，选项A正确。3考查动量定理的应用(2019南师附中模拟)如图所示，质量为m的物块从倾角为的固定斜面顶端由静止滑下，经时间t滑到斜面底端时速率为v，重力加速度为g。求此过程中：(1)斜面对物块的支持力的冲量大小IN；(2)斜面对物块的摩擦力的冲量大小If。解析：(1)把重力沿垂直斜面方向分解，分力为G1mgcos ，在垂直斜面方向物块受到支持力FN，物块在垂直斜面方向处于平衡状态，可得平衡方程：FNmgcos ，所以支持力的冲量为：INFNtmgtcos 。(2)在整个过程，对物块由动量定理可得：mgsin tIfmv0，化简可得摩擦力的冲量为：Ifmgtsin mv。答案：(1)mgtcos (2)mgtsin mv考点二动量守恒定律4.考查动量守恒的条件把一支弹簧枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪射出一颗子弹的过程中，关于枪、子弹、车，下列说法正确的是()A枪和子弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C子弹和枪筒之间的摩擦力很小，可以忽略不计，故二者组成的系统动量近似守恒D枪、子弹、车三者组成的系统动量守恒解析：选D枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和子弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；枪和车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；枪、子弹、车组成的系统，它们之间相互作用的力为内力，例如子弹和枪筒之间的摩擦力，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，但子弹与枪筒组成的系统外力之和不为零，二者组成的系统动量不守恒，故D正确，C错误。5考查某一方向的动量守恒质量为m的人立于质量为M的平板车上，初始时人与车以速度v1在光滑水平面上向右运动。当此人相对于车以竖直向上的速度v2跳起后，车的速度大小为()Av1Bv1CD解析：选A人和车在水平方向上动量守恒，当人竖直跳起时，人和车之间的相互作用在竖直方向上，在水平方向上仍然动量守恒，水平方向的速度不发生变化，所以车的速度仍然为v1，方向向右，A正确。6考查多个物体的动量守恒如图所示，两辆质量相同的平板小车a、b成一直线排列，静止在光滑水平地面上，原来静止在a车上的一个小孩跳到b车，接着又立即从b车跳回a车，他跳回a车并相对a车保持静止，此后()Aa、b两车的速率相等Ba车的速率大于b车的速率Ca车的速率小于b车的速率Da、b两车均静止解析：选C由小车a、b及人组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律(mam人)vambvb0，解得，所以a车的速率小于b车的速率，选项C正确。7考查动量守恒中的作用力(2019江苏如皋期末)如图，质量分别为m110 kg和m22.0 kg的弹性小球a、b用弹性轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变，该系统以速度v00.10 m/s 沿光滑水平面向右做直线运动，某时刻轻绳突然自动断开，断开后，小球b停止运动，小球a继续沿原方向做直线运动。求：(1)刚分离时，小球a的速度大小v1；(2)经过0.2 s两球分开过程中，小球a受到的作用力大小。解析：(1)两小球组成的系统在光滑水平面上运动，系统所受合外力为零，动量守恒，则：(m1m2)v00m1v1代入数据求得：v10.12 m/s。(2)两球分开过程中，对a，应用动量定理得：Ftm1v1m1v0代入数据求得：F1 N。答案：(1)0.12 m/s(2)1 N考点三碰撞、爆炸和反冲8.考查弹性碰撞与非弹性碰撞的判断如图所示，小球B质量为10 kg，静止在光滑水平面上，小球A质量为5 kg，以10 m/s的速率向右运动，并与小球B发生正碰，碰撞后A球以2 m/s的速率反向弹回，则碰后B球的速率和这次碰撞的性质，下列说法正确的是()A4 m/s，非弹性碰撞B4 m/s，弹性碰撞C6 m/s，非弹性碰撞D6 m/s，弹性碰撞解析：选C取小球A开始运动的方向为正方向，碰撞前两个小球的总动能：E1m1v5102 J250 J。碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1m1v1m2v2，解得：v2 m/s6 m/s。碰撞后两小球的总动能：E2m1v12m2v522 J1062 J190 J。因为E1E2，有能量损失，是非弹性碰撞，故C正确。9.考查碰撞与xt图像的综合应用多选如图甲所示，光滑水平面上有a、b两个小球，a球向b球运动并与b球发生正碰后粘在一起共同运动，其碰前和碰后的xt图像如图乙所示。已知ma5 kg。若b球的质量为mb，两球因碰撞而损失的机械能为E，则()Amb 1 kgBmb2 kgCE15 JDE35 J解析：选AC在xt图像中图像的斜率表示小球运动的速度大小，所以va m/s6 m/s，小球碰后粘合在一起共同运动的速度为v m/s5 m/s，碰撞过程动量守恒，得：mava(mamb)v，解得：mb1 kg，故A正确，B错误；根据功能关系Emav(mamb)v215 J，故C正确，D错误。10考查爆炸现象一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为v，方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为，则爆炸后另一块瞬时速度大小为()AvBvCvD0解析：选C爆炸过程系统动量守恒，爆炸前动量为mv，设爆炸后另一块瞬时速度大小为v，取炮弹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向，爆炸过程动量守恒，则有：mvmv，解得：vv，故C正确。11考查反冲运动的应用一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为()Av0v2Bv0v2Cv0v2Dv0(v0v2)解析：选D火箭和卫星组成的系统，在分离前、后沿原运动方向上动量守恒，由动量守恒定律有：(m1m2)v0m1v1m2v2，解得：v1v0(v0v2)，D项正确。12考查动量守恒定律与动量定理的综合(2019南京、盐城三模)如图所示，两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上。A的质量为m，现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动。求：(1)B的质量；(2)碰撞过程中A对B的冲量的大小。解析：(1)A、B碰撞过程，取向右方向为正方向，由动量守恒定律，得mv0mvAmBvB据题vAv0，vBv0解得 mBm。(2)对B，由动量定理得ImBvB解得Imv0。答案：(1)m(2)mv013考查多物体碰撞与能量守恒(2019南京、盐城二模)在光滑水平面上，质量均为m的三个物块排成直线，如图所示。第1个物块以动量p0向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，并粘在一起，求：(1)物块的最终速度大小；(2)碰撞过程中损失的总动能。解析：(1)依据动量守恒定律p03mv解得v。(2)由p0mv0，Ek0mv解得初动能Ek0末动能Ek3mv2所以损失的总动能为EkEk0Ek。答案：(1)(2)6