高考物理一轮基础复习 动量守恒定律及其应用1

动量守恒定律及其应用一、选择题(每小题5分，共30分)1做自由下落的物体，在下落过程的任何相等的时间间隔内相等的物理量是()A物体受到的冲量B重力对物体做的功C物体速度的增量D对物体做功的平均功率解析AC自由下落的物体，做匀变速运动，故相等的时间间隔内速度的增量相同，也就是动量的变化量相同，即重力的冲量相同，故A、C两项正确2两个具有相等动量的物体，质量分别为m1和m2，且m1m2，则()Am2动能较大Bm1动能较大C两物体动能相等D无法判断解析A由pmv和Ekmv2得：Ek，又因为m1m2，则Ek2Ek1，故A项正确3.小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动)，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)，子弹的质量为m，若子弹离开枪口的水平速度大小为v0(空气阻力不计)，子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为()A0 B.C. D.解析A设车、人、枪、靶和子弹组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，初动量为零，因此子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度也为零，故选A.4.如图所示，板车B静止在光滑水平面上，在其左端有一物体A以水平速度v0向右滑行由于A、B间存在摩擦，A在B上滑行后A开始做减速运动，B做加速运动设车足够长，则B速度达到最大时，应出现在()A的速度最小时A、B的速度相等时A在B上相对静止时B开始做匀速直线运动时A只有 B只有C只有 D解析D车足够长，A做减速运动，B做加速运动，最后达到共同速度，二者不再受力的作用，做匀速直线运动，此时A、B保持相对静止，故全对5一个静止的质量为M的原子核，放出一个质量为m的粒子，粒子离开原子核时相对核的速度为v0，则形成的新核速度大小为()Av0 B.C. D.解析C设新核速度为v1，则粒子的速度为v2v0v1，则由动量守恒定律得0(Mm)v1mv2，解得v1，C正确6A、B两个质量相等的球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kgm/s，B球的动量是5 kgm/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量的可能值是()ApA8 kgm/s，pB4 kgm/sBpA6 kgm/s，pB6 kgm/sCpA5 kgm/s，pB7 kgm/sDpA2 kgm/s，pB14 kgm/s解析BC碰撞过程应满足两个条件：碰撞前后动量守恒；碰后动能不大于碰前动能A、B、C、D四个选项碰撞前、后动量都守恒由pmv，Ekmv2可得Ek，设A、B质量均为m，A、B两球碰前总动能Ek.对于A选项，碰后总动能EkEk，故A项错误；同样可推测出D项错误；B、C项正确二、非选择题(共70分)7(8分)光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量_(填“守恒”或“不守恒”)；机械能_(填“守恒”或“不守恒”)解析动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，与系统的内力无关机械能守恒的条件除了重力做功之外无其他外力做功只是系统机械能守恒的必要条件，还要系统内力做功之和为零，而本情景中在细绳绷直的瞬间有内力做功，将部分机械能转化为内能，故机械能不守恒【答案】守恒不守恒8(10分)A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA4 kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示则(1)由图可知A、B两物体在t_时刻两物体发生碰撞，B物体的质量为mB_kg.(2)碰撞过程中，系统的机械能损失了多少？解析(1)由图象知，在t2 s时刻A、B相撞，碰撞前后，A、B的速度：vA m/s2 m/s，vB m/s3 m/s，vAB m/s1 m/s.由动量守恒定律有：mAvAmBvB(mAmB)vAB.解得mB6 kg.(2)碰撞过程损失的能量：EmAvmBv(mAmB)v30 J.【答案】(1)2 s6(2)30 J9.(12分)在做游戏时，将一质量为m0.5 kg的木块，以v03.0 m/s的速度推离光滑固定高木块，恰好进入等高的另一平板车M上，如图所示，平板车的质量M2.0 kg.若小木块没有滑出平板车，而它们之间的动摩擦因数0.03，重力加速度g10 m/s2.求：(1)木块静止在平板车上时车子的速度；(2)这一过程经历的时间解析(1)m与M组成的系统作用前后动量守恒，据动量守恒定律得：mv0(Mm)v，vv00.6 m/s.(2)设m相对M的滑行时间为t，以m为研究对象，取v0方向为正方向，据动量定理有：mgtmvmv0，解得t8 s.【答案】(1)0.6 m/s(2)8 s10(12分)如图所示，在水平光滑的直导轨上，静止着三个质量均为m1 kg的相同小球A、B、C，现让A球以v02 m/s 的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC1 m/s.(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？解析(1)A、B相碰满足动量守恒mv02mv1，得两球跟C球相碰前的速度v11 m/s.(2)两球与C碰撞同样满足动量守恒2mv1mvC2mv2.得两球碰撞后的速度v20.5 m/s，两次碰撞损失的动能 |Ek|mv2mvmv，带入数据得：|Ek|1.25 J.【答案】(1)1 m/s(2)1.25 J11(14分)光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R1 m一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块已知M4m，g取10 m/s2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：(1)小球的初速度v0是多少？(2)滑块获得的最大速度是多少？解析(1)当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有：mv0(mM)v1因系统机械能守恒，所以根据机械能守恒定律有：mv(mM)vmgR联立式解得v05 m/s(2)小球到达最高点以后又滑回，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，根据动量守恒和能量守恒有：mv0mv2Mv3mvmvMv联立式解得v32 m/s【答案】(1)5 m/s(2)2 m/s12(14分)如图所示，质量m10.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m20.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v02 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止物块与车面间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2，求：(1)物块在车面上滑行的时间t.(2)要使物块恰好不从车面上滑出，那么平板车的长度L为多大？解析(1)设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，由动量守恒定律有：m2v0(m1m2)v设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有：Ftm2vm2v0其中：Fm2g解得：t，代入数据得：t0.24 s(2)要使物块恰好不从车面上滑出，由功能关系有：m2v(m1m2)v2m2gL，代入数据解得L0.24 m.【答案】(1)0.24 s(2)0.24 m- 5 -