江蘇專用2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)19動量守恒定律及其應(yīng)用含解析

江蘇專用2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)19動量守恒定律及其應(yīng)用含解析江蘇專用2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)19動量守恒定律及其應(yīng)用含解析PAGE11-江蘇專用2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)19動量守恒定律及其應(yīng)用含解析動量守恒定律及其應(yīng)用建議用時：45分鐘1．(2019·武邑中學(xué)調(diào)研）如圖所示，兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起,置于光滑的水平面上。一顆子彈水平射入木塊A,并留在其中.在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個過程中,對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（）A．動量守恒、機械能守恒B．動量不守恒、機械能守恒C．動量守恒、機械能不守恒D．動量、機械能都不守恒C［在子彈射入木材A及壓縮彈簧的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受外力之和為零,系統(tǒng)的動量守恒；子彈射入木塊A的過程中，摩擦力做負功,系統(tǒng)機械能不守恒.故C正確。］2．(2019·重慶南開中學(xué)模擬）如圖所示,車廂長為l、質(zhì)量為M,靜止在光滑水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體，某時刻以速度v0向右運動，與車廂壁來回碰撞n次后，最后靜止于車廂中,這時車廂的速度為(）A．v0，水平向右 B．0C．eq\f(mv0，M＋m),水平向右 D．eq\f（mv0,M－m)，水平向右C［以物體與車廂組成的系統(tǒng)為研究對象，以向右為正方向，由動量守恒定律可得mv0＝（M＋m)v，最終車廂的速度為v＝eq\f（mv0，M＋m），方向與速度v0的方向相同，水平向右,故C正確。]3．（2020·衡水中學(xué)模擬）光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為α的斜面體A，斜面體質(zhì)量為M，底邊長為L，如圖所示。將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過時間t剛好滑到斜面底端.此過程中斜面對滑塊的支持力大小為FN,則下列說法中正確的是()A．FN＝mgcosαB．滑塊B下滑過程中支持力對B的沖量大小為FNtcosαC．滑塊B下滑過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒D．此過程中斜面向左滑動的距離為eq\f（m，M＋m）LD[當(dāng)滑塊B相對于斜面加速下滑時，斜面A水平向左加速運動，所以滑塊B相對于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再為零，所以斜面對滑塊的支持力FN不等于mgcosα,A錯誤；滑塊B下滑過程中支持力對B的沖量大小為FNt，B錯誤；由于滑塊B有豎直方向的分加速度，所以系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒，C錯誤；系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒,設(shè)A、B兩者水平位移大小分別為x1、x2，則Mx1＝mx2，x1＋x2＝L,解得x1＝eq\f(m，M＋m）L,D正確.］4．A球的質(zhì)量是m，B球的質(zhì)量是2m，它們在光滑的水平面上以相同的動量運動。B在前,A在后,發(fā)生正碰后,A球仍朝原方向運動，但其速率是原來的一半，碰后兩球的速率比v′A∶v′B為（)A．1∶2B．1∶3C．2∶1D．2∶3D［設(shè)碰前A球的速率為v，根據(jù)題意pA＝pB，即mv＝2mvB,得碰前vB＝eq\f（v,2),碰后v′A＝eq\f(v,2）,由動量守恒定律,有mv＋2m×eq\f（v,2）＝m×eq\f(v，2）＋2mv′B，解得v′B＝eq\f（3v,4)，所以v′A∶v′B＝eq\f(v，2)∶eq\f(3v,4）＝2∶3,D正確。］5．（2019·四川二診）如圖所示，一塊長度為L、質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑水平面上。一顆質(zhì)量也為m的子彈以水平速度v0射入木塊.當(dāng)子彈剛射穿木塊時，木塊向前移動的距離為s.設(shè)子彈穿過木塊的過程中受到的阻力恒定不變,子彈可視為質(zhì)點。則子彈穿過木塊的時間為()A．eq\f（1,v0)(s＋L)B．eq\f(1，v0)(s＋2L）C．eq\f（1，2v0）（s＋L)D．eq\f（1,v0）（L＋2s）D［子彈穿過木塊過程，子彈和木塊組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，有mv0＝mv1＋mv2，設(shè)子彈穿過木塊所用時間為t,則有eq\f（v2,2）t＝s，eq\f（v0＋v1，2)t＝s＋L,聯(lián)立解得t＝eq\f（1,v0）(L＋2s)，選項D正確.］6．(2019·寧夏石嘴山三中期末）兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2kg，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上運動，質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在前方,如圖所示，B與C碰撞后二者會粘連在一起運動。則下列說法正確的是（)A．B、C碰撞剛結(jié)束時的共同速度為3m/sB．彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度為3m/sC．彈簧的彈性勢能最大值為36JD．彈簧再次恢復(fù)原長時A、B、C三物塊速度相同B[B與C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后瞬間B、C兩者共同速度為vBC，規(guī)定向右為正方向，則有mBv＝（mB＋mC)vBC，解得vBC＝2m/s，故A錯誤;當(dāng)A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大，A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定向右為正方向,則有（mA＋mB）v＝（mA＋mB＋mC)vABC，解得vABC＝3m/s，根據(jù)能量守恒定律得彈簧的彈性勢能最大值為Ep＝eq\f(1,2）(mB＋mC)veq\o\al（2，BC）＋eq\f(1,2）mAv2－eq\f(1,2)(mA＋mB＋mC）veq\o\al（2,ABC)＝12J，故B正確,C錯誤；三者共速時彈簧壓縮量最大，恢復(fù)原長過程中,彈力對A做負功，A的速度減小，對B、C做正功，B、C的速度增加,則恢復(fù)原長時三物塊速度不同，故D錯誤.］7．(2019·黃石模擬)如圖所示,一質(zhì)量m1＝0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上。質(zhì)量m2＝0.5kg的小物塊（可視為質(zhì)點)靜止在車頂?shù)挠叶?。一質(zhì)量為m0＝0。05kg的子彈以水平速度v0＝100m/s射中小車左端并留在車中，最終小物塊相對地面以2m/s的速度滑離小車。已知子彈與小車的作用時間極短，小物塊與車頂面的動摩擦因數(shù)μ＝0。8，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2,求：（1)子彈相對小車靜止時小車速度的大??；（2）小車的長度L.［解析］(1）子彈進入小車的過程中，子彈與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得m0v0＝(m0＋m1)v1解得v1＝10m/s。（2)三物體組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得(m0＋m1)v1＝（m0＋m1)v2＋m2v3解得v2＝8m/s由能量守恒可得eq\f（1，2）（m0＋m1）veq\o\al(2,1)＝μm2gL＋eq\f（1,2）（m0＋m1)veq\o\al（2,2）＋eq\f（1,2)m2veq\o\al（2,3)解得L＝2m。[答案]（1）10m/s（2)2m8．一彈丸在飛行到距離地面5m高時僅有水平速度v＝2m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為3∶1。不計質(zhì)量損失,取重力加速度g＝10m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是（）ABCDB[由h＝eq\f（1，2）gt2可知,爆炸后甲、乙兩塊做平拋運動的時間t＝1s，爆炸過程中,爆炸力對沿原方向運動的一塊的沖量沿運動方向,故這一塊的速度必然增大，即v〉2m/s,因此水平位移大于2m，C、D項錯誤；甲、乙兩塊在爆炸前后,水平方向不受外力，故水平方向動量守恒，即甲、乙兩塊的動量改變量大小相等，兩塊質(zhì)量比為3∶1，所以速度變化量之比為1∶3,由平拋運動水平方向上x＝v0t，所以A圖中,v乙＝－0.5m/s，v甲＝2。5m/s，Δv乙＝2.5m/s，Δv甲＝0.5m/s，A項錯誤；B圖中，v乙＝0。5m/s,v甲＝2。5m/s，Δv乙＝1。5m/s，Δv甲＝0。5m/s，B項正確。］9．(2020·云南高三月考)如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上,弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是()A．在下滑過程中，物塊的機械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的動量守恒C．物塊被彈簧反彈離開彈簧后，能回到槽高h處D．物塊被彈簧反彈離開彈簧后，做勻速直線運動D[物塊在下滑的過程中，光滑弧形槽對物塊的支持力和物塊的重力都做功，所以物塊機械能不守恒,故A錯誤；物塊和槽在水平方向上不受外力，但在豎直方向上受重力作用，所以物塊和槽僅在水平方向上動量守恒，在豎直方向上動量不守恒,故B錯誤；由于水平方向動量守恒，物塊和槽質(zhì)量相等，分離后具有等大反向的速度，所以物塊被彈簧反彈后，將與槽具有相同的速度，物塊將與槽相距一定距離,一起做勻速直線運動,故C錯誤,D正確。]10．如圖甲所示，物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的輕彈簧，A、B靜止放在光滑水平地面上，其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸，B物塊質(zhì)量為4kg.現(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后，B物塊的v。t圖象如圖乙所示，P點圖線斜率絕對值最大，則可知(）甲乙A．物塊A的質(zhì)量為4kgB．運動過程中物塊A的最大速度為vm＝4m/sC．在物塊A離開擋板前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒D．在物塊A離開擋板后,彈簧的最大彈性勢能為8JB［彈簧伸長至最長時彈力最大，此時B的加速度最大,且A和B共速，由圖知，A、B共同速度為v共＝2m/s，A剛離開擋板時B的速度為v0＝3m/s，在A離開擋板后，由動量守恒定律,有mBv0＝(mA＋mB）v共，解得mA＝2kg，A項錯誤;A離開擋板后,彈簧第一次恢復(fù)原長時A的速度最大，由mBv0＝mAvm＋mBvB，eq\f（1,2）mBveq\o\al（2，0）＝eq\f(1，2）mAveq\o\al（2，m）＋eq\f（1,2）mBveq\o\al（2，B）,解得A的最大速度vm＝4m/s,B項正確；在A離開擋板前，由于擋板對A有作用力，系統(tǒng)所受合外力不為零,所以系統(tǒng)動量不守恒，C項錯誤；分析A離開擋板后A、B的運動過程，可知當(dāng)彈簧伸長到最長時有Ep＝eq\f(1，2）mBveq\o\al（2，0)－eq\f(1，2)(mA＋mB)veq\o\al（2,共）,聯(lián)立解得彈簧的最大彈性勢能Ep＝6J，D項錯誤.]11．（2019·山東青島二中高三開學(xué)考試）如圖甲所示，半徑R＝0。45m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點,在光滑水平面上緊挨B點有一靜止的平板車,長度L＝0。5m，車的上表面與B點等高，可視為質(zhì)點的物塊從圓弧軌道最高點A由靜止釋放，其質(zhì)量m＝1kg，g＝10m/s2。甲乙(1）求物塊滑到B點時對軌道壓力的大小;(2)若平板車上表面粗糙，物塊最終沒有滑離平板車,最終速度的大小為0.5m/s，求平板車的質(zhì)量；(3)若將平板車固定且在上表面鋪上一種動摩擦因數(shù)逐漸增大的特殊材料，物塊在平板車上向右滑動時,所受摩擦力f隨它距B點位移L的變化關(guān)系如圖乙所示，物塊最終滑離了平板車，求物塊滑離平板車時的速度大小。［解析］(1）物塊從圓弧軌道A點滑到B點的過程中，只有重力做功，其機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2，B）代入數(shù)據(jù)得：vB＝3m/s在B點，由牛頓第二定律得：FN－mg＝eq\f（mv\o\al(2,B)，R)代入數(shù)據(jù)得：FN＝30N由牛頓第三定律可以知道，物塊滑到軌道B點時對軌道的壓力F′N＝FN＝30N。（2）物塊滑上小車后，因為水