2022高考物理一輪復習 第六章《動量與動量守恒》第2課時 動量守恒定律及其應用課時沖關 新人教版

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1、2022高考物理一輪復習 第六章《動量與動量守恒》第2課時 動量守恒定律及其應用課時沖關 新人教版 一、單項選擇題(本題6小題，每小題6分，共36分) 1．如圖所示，甲木塊的質量為m1，以v的速度沿光滑水平地面向前運動，正前方有一靜止的、質量為m2的乙木塊，乙上連有一輕質彈簧．甲木塊與彈簧接觸后(　　) A．甲木塊的動量守恒 B．乙木塊的動量守恒 C．甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動量守恒 D．甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動能守恒 答案：C 2．(68520181)(2015·福建理綜)如圖，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動，滑塊A的質量為m，速度大小為2v0，方向向

2、右，滑塊B的質量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是(　　) A．A和B都向左運動　 B．A和B都向右運動 C．A靜止，B向右運動 D．A向左運動，B向右運動 解析：D　[A、B兩滑塊碰撞前的總動量為零，根據(jù)動量守恒可知，A、B兩滑動碰后的總能量也應為零，滿足此關系的只有D選項，故A、B、C錯，D對．] 3．(2017·泉州檢測)有一個質量為3m的爆竹斜向上拋出，到達最高點時速度大小為v0、方向水平向東，在最高點爆炸成質量不等的兩塊，其中一塊質量為2m，速度大小為v，方向水平向東，則另一塊的速度是(　　) A．3v0－v B．2v0－3v C．

3、3v0－2v D．2v0＋v 解析：C　[在最高點水平方向動量守恒，由動量守恒定律可知，3mv0＝2mv＋mv′，可得另一塊的速度為v′＝3v0－2v，對比各選項可知，答案選C.] 4．一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質量為m1，后部分的箭體質量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為(　　) A．v0－v2 B．v0＋v2 C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2) 解析：D　[對火箭和衛(wèi)星由動量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，解得v

4、1＝v0＋(v0－v2)，故A、B、C錯誤，D正確．] 5．兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s.當A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是(　　) A．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s B．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s C．vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s D．vA′＝7 m/s，vB′＝1.5 m/s 解析：B　[雖然題中四個選項均滿足動量守恒定律，但A、D兩項中，碰后A的速度vA′大于B的速度vB′，必然要發(fā)生第二次碰撞，不符合實際；C項中，兩球碰后的總動能Ek′

5、＝mAvA′2＋mBvB′2＝57 J，大于碰前的總動能Ek＝22 J，違背了能量守恒定律；而B項既符合實際情況，也不違背能量守恒定律，故B項正確．] 6．(68520182)(2017·福建三明九中質檢)甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運動，甲、乙物體的速度大小分別為3 m/s和1 m/s；碰撞后甲、乙兩物體都反向運動，速度大小均為2 m/s.甲、乙兩物體質量之比為(　　) A．2∶3 B．2∶5 C．3∶5 D．5∶3 解析：C　[選取碰撞前甲物體的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有m甲v1－m乙v2＝－m甲v1′＋m乙v2′，代入數(shù)據(jù)，可得m甲∶m乙＝3∶5，C

6、正確．] 二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．全部選對的得6分，部分選對的得3分，有選錯或不答的得0分) 7．在光滑水平面上，A，B兩小車中間有一個彈簧(如圖所示)，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使兩小車處于靜止狀態(tài)，將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下列說法中正確的是 (　　) A．兩手同時放開后，兩車的總動量為零 B．先放開左手，再放開右手，動量不守恒 C．先放開左手，后放開右手，總動量向左 D．無論何時放開，兩手放開后，在彈簧恢復原長的過程中，系統(tǒng)總動量保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零 解析：ACD　[根據(jù)系統(tǒng)動量守恒的條件，兩手同時放開后，兩車在水平方向上不

7、受外力作用，總動量守恒且為零．若先放開左手，則在彈簧彈開的過程中，右手對小車有向左的力的作用，即小車受到向左的沖量作用，總動量向左．只要兩手都放開后，系統(tǒng)所受合外力就為零，動量就守恒，但總動量不一定為零．故選項A，C，D正確，B錯誤．] 8．(68520183)向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當此物體在速度恰好沿水平方向時，物體炸裂成a，b兩塊，若質量大的a塊速度仍沿原方向，則 (　　) A．b的速度一定與原方向相反 B．從炸裂到落地的過程中，a，b兩塊經歷的時間相同 C．在炸裂過程中，a，b動量變化的大小一定相等 D．在炸裂過程中，由動量守恒定律可知，a，b的動量大小可能相等

8、解析：BCD　[物體在炸裂時，內力遠大于外力，故動量守恒，取物體炸裂前的速度方向為正方向，則mv0＝mava＋mbvb，vb＝，因mv0與mava的大小未知，故無法判斷b的速度方向，故A錯誤；物體炸裂后做平拋運動，故炸裂后，a，b兩塊的落地時間相等，故B正確；爆炸力是a，b間的相互作用力，就是此力引起a，b兩塊的動量變化，故炸裂過程中a，b的動量變化大小一定相等，故C正確；若ma＝0.8m，va＝，mb＝0.2m，vb＝，此時a，b動量均為mv0，故D項正確．] 9．如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動．兩球質量關系為mB＝2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均

9、為6 kg·m/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為－4 kg·m/s，則(　　) A．該碰撞為彈性碰撞 B．該碰撞為非彈性碰撞 C．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5 D．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10 解析：AC　[由mB＝2mA，pA＝pB知碰前vB

10、g·m/s，又mB＝2mA，由計算可知碰撞前后A、B兩球動能之和不變，即該碰撞為彈性碰撞，選項A、C正確．] 10．質量為M、內壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為μ.初始時小物塊停在箱子的正中間．如圖所示．現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止．設碰撞都是彈性的，在整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為 (　　) A.mv2 B.v2 C.NμmgL D．NμmgL 解析：BD　[由于水平面光滑，箱子和小物塊組成的系統(tǒng)動量守恒，二者經多次碰撞后，保持相對靜止，易判斷

11、兩物體最終速度相等設為u，由動量守恒定律得mv＝(m＋M)u，系統(tǒng)損失的動能為mv2－(m＋M)u2＝v2，B正確；系統(tǒng)損失的動能等于克服摩擦力做的功，即ΔEk＝－Wf＝NμmgL，D正確．] 三、非選擇題(本題共2小題，共40分．寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11．(68520184)(20分)(2015·課標全國卷Ⅰ)如圖，在足夠長的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之間．A的質量為m，B、C的質量都為M，三者均處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)使A以某一速率向右運動，求m和M之間應滿足什么條件，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞．設物體間的碰撞都是彈

12、性的． 解析：A向右運動與C發(fā)生第一次碰撞，碰撞過程中，系統(tǒng)的動量守恒、機械能守恒．設速度方向向右為正，開始時A的速度為v0，第一次碰撞后C的速度為vC1，A的速度為vA1.由動量守恒定律和機械能守恒定律得 mv0＝mvA1＋MvC1① mv＝mv＋Mv② 聯(lián)立①②式，得vA1＝ v0③ vC1＝ v0④ 如果m>M，第一次碰撞后，A與C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能與B發(fā)生碰撞；如果m＝M，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右運動，A不可能與B發(fā)生碰撞，所以只需要考慮m

13、的速度為vB1，同樣有 vA2＝vA1＝2v0⑤ 根據(jù)題意，要求A只與B、C各發(fā)生一次碰撞，應有 vA2≤vC1⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式得：m2＋4mM－M2≥0⑦ 解得：m≥(－2)M⑧ 另一解m≤－(＋2)M舍去，所以m和M應滿足的條件為：(－2)M≤m

14、、2、3、4，球的質量依次遞減，每球質量與其相鄰左球質量之比為k(k<1)．將0號球向左拉至左側軌道距水平高h處．然后由靜止釋放，使其與1號球碰撞，1號球再與2號球碰撞……所有碰撞皆為無機械能損失的正碰(不計空氣阻力，小球可視為質點，重力加速度為g)． (1)0號球與1號球碰撞后，1號球的速度大小v1； (2)若已知h＝0.1 m，R＝0.64 m，要使4號球碰撞后能過右側軌道的最高點，問k值為多少？ 解析：(1)0號球碰前速度為v0，由機械能守恒定律得：m0gh＝m0v，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：m0v0＝m0v0′＋m1v1， 由機械能守恒定律得：m0v＝m0v0′2＋m1v， 解得：v1＝v0＝v0＝. (2)同理可得：v2＝v1，…v4＝v3， 解得：v4＝4v0， 4號球從最低點到最高點過程，由機械能守恒定律得： m4v＝m4v2＋m4g·2R， 4號球在最高點：m4≥m4g， 解得：k≤－1. 答案：(1)　(2)k≤－1