高考總復(fù)習(xí)物理隨堂課件與課后習(xí)題第六章動(dòng)量守恒定律課時(shí)規(guī)范練20動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用

課時(shí)規(guī)范練20動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練1.(動(dòng)量守恒條件、機(jī)械能守恒條件)(2021江西南昌新建一中高三模擬)關(guān)于下列運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A.圖甲所示撐竿跳運(yùn)動(dòng)員在離開地面向上運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒B.圖乙所示的蹦床運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)員和蹦床組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.圖丙所示跳傘運(yùn)動(dòng)在勻速下降的過程中運(yùn)動(dòng)員和降落傘組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.圖丁所示打臺(tái)球的運(yùn)動(dòng)過程中,兩個(gè)臺(tái)球組成的系統(tǒng)在碰撞的一瞬間動(dòng)量近似守恒2.(動(dòng)量守恒定律簡(jiǎn)單應(yīng)用)(2021陜西榆林高三三模)滑冰是很多人非常喜歡的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。在一次訓(xùn)練中,某質(zhì)量為40kg的女運(yùn)動(dòng)員以大小為3m/s的速度向靜止的男運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng),靠近男運(yùn)動(dòng)員的瞬間被男運(yùn)動(dòng)員抱起,且保持姿勢(shì)不變。若男運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kg,則抱起后瞬間兩運(yùn)動(dòng)員的速度大小為()A.0.8m/s B.1.2m/sC.1.6m/s D.2m/s3.(動(dòng)量守恒定律應(yīng)用——反沖)(2021福建高三三模)某戰(zhàn)斗機(jī)以速度v0水平向東飛行時(shí),將總質(zhì)量為m0的導(dǎo)彈自由釋放瞬間,導(dǎo)彈向西噴出質(zhì)量為m、對(duì)地速率為v1的燃?xì)?則噴氣后導(dǎo)彈的速率為()A.m0v0C.m0v04.(動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用)(2021河北唐山高三開學(xué)考試)假設(shè)一個(gè)羽毛球以某一水平初速度擊中靜止在水平地面上的紙箱并瞬間卡在紙箱側(cè)壁上,羽毛球與紙箱一起滑行距離L后停下。已知羽毛球質(zhì)量為5g,紙箱的質(zhì)量為2.495kg,紙箱與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,滑行距離L=2cm,重力加速度g取10m/s2。則羽毛球擊中紙箱的初速度是()A.0.1m/s B.1m/sC.10m/s D.100m/s5.(動(dòng)量守恒定律應(yīng)用、牛頓第二定律應(yīng)用、沖量)(2021福建福州第一中學(xué)高三模擬)如圖甲所示,一兒童站在平板小車中間,與小車一起沿水平地面勻速向右運(yùn)動(dòng),兒童突然走向小車一端,此過程兒童和小車的速度—時(shí)間關(guān)系如圖乙所示,不計(jì)地面的摩擦。以下說法正確的是()甲乙A.兒童的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量B.兒童走向小車左端C.兒童和小車的總動(dòng)能減少D.小車對(duì)兒童的沖量方向水平向右6.(碰撞)如圖所示,半徑R=0.4m的半圓柱固定于水平地面上,O為圓心,一可看作質(zhì)點(diǎn)的小物塊質(zhì)量為m2,放置于半圓柱的最高點(diǎn)。在O點(diǎn)正上方距O點(diǎn)2.0m處有一個(gè)懸點(diǎn),將細(xì)繩的一端系于懸點(diǎn),細(xì)繩另一端懸掛一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的小球,小球質(zhì)量為m1。將小球拉至細(xì)線與豎直方向成θ=60°角的位置,由靜止釋放小球,小球恰與小物塊發(fā)生正碰,碰后小球和小物塊分離,小物塊恰好從半圓柱的最高點(diǎn)脫離圓柱面,不計(jì)一切阻力,重力加速度g取10m/s2,則m1m2的值可能為A.14 B.C.43 D.素養(yǎng)綜合練7.(2021河北邯鄲二模)如圖所示,長(zhǎng)木板靜止在光滑水平地面上,其右端放一個(gè)小滑塊。某時(shí)刻同時(shí)給兩者以大小相等、方向相反的初速度v0,最終兩者以共同的速度運(yùn)動(dòng)。已知長(zhǎng)木板質(zhì)量為小滑塊質(zhì)量的2倍,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則在小滑塊速度與加速度同向的時(shí)間內(nèi),長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的位移大小為()A.5v02C.5v028.(多選)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m0的木箱靜止在光滑水平面上,木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)質(zhì)量為m=2m0的小物塊。現(xiàn)使木箱瞬間獲得一個(gè)水平向左、大小為v0的初速度,下列說法正確的是()A.最終小物塊和木箱都將靜止B.最終小物塊和木箱組成的系統(tǒng)損失機(jī)械能為mC.木箱速度水平向左、大小為v02時(shí),D.木箱速度水平向右、大小為v03時(shí),9.(2021浙江高三三模)如圖所示,質(zhì)量為m0的滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),質(zhì)量為m的小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,繩長(zhǎng)為L(zhǎng)。開始時(shí),輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止?，F(xiàn)將小球由靜止釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑塊剛好被一表面涂有黏性物質(zhì)的固定擋板粘住,在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零,小球繼續(xù)向左擺動(dòng)到繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)?；瑝K與小球均視為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),重力加速度為g,則以下說法正確的是()A.繩的拉力對(duì)小球始終不做功B.滑塊與小球的質(zhì)量關(guān)系為m0=2mC.釋放小球時(shí)滑塊到擋板的距離為L(zhǎng)D.滑塊撞擊擋板時(shí),擋板對(duì)滑塊作用力的沖量大小為2mgL10.(多選)(2021海南高三三模)如圖所示,質(zhì)量均為m的物塊A、B并排放置在光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊C以初速度2v0在極短時(shí)間與A相碰并粘在一起。由于A、B的作用,A、B分離時(shí)B的速度等于v0,從C接觸A到A、B分離的全過程中,下面說法正確的是()A.A、B分離時(shí)A的速度為13vB.A、B分離時(shí)A的速度為12vC.A、B、C組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為1D.A、B、C組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為511.(2021湖南高三模擬)如圖所示,光滑水平直軌道上有三個(gè)滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=2m,mB=m,mC=2m,A、B用細(xì)繩連接,中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不粘連),開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng),C靜止,某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開,A、B被彈開,然后B與C發(fā)生碰撞并粘在一起,最終三滑塊速度恰好相同。求:(1)B與C碰撞前B的速度;(2)彈簧釋放的彈性勢(shì)能;(3)系統(tǒng)損失的機(jī)械能。12.(2021天津高三二模)如圖所示,質(zhì)量為m0的平板車P靜止在光滑水平地面上,一質(zhì)量為m的小物塊Q置于平板車的左端。一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R,一端懸于小物塊Q正上方高為R處,另一端系一質(zhì)量也為m的小球,小球與小物塊Q大小均可忽略不計(jì)。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角,并由靜止釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且無能量損失。已知小物塊Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度大小的兩倍,小物塊Q與平板車P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,m0=4m,重力加速度為g。求:(1)小球與小物塊Q結(jié)束相互作用瞬間,小物塊Q的速度大小vQ;(2)小物塊Q在平板車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;(3)平板車P的長(zhǎng)度L。參考答案課時(shí)規(guī)范練20動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用1.D解析圖甲所示撐竿跳運(yùn)動(dòng)員在離開地面向上運(yùn)動(dòng)的過程中由于還受到竿的作用力,機(jī)械能不守恒,A錯(cuò)誤;圖乙中因蹦床和運(yùn)動(dòng)員系統(tǒng)受到的外力的矢量和不為零,故運(yùn)動(dòng)員和蹦床組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,B錯(cuò)誤;圖丙中跳傘運(yùn)動(dòng)在勻速下降的過程中受空氣阻力作用運(yùn)動(dòng)員和降落傘組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,C錯(cuò)誤;圖丁所示打臺(tái)球的運(yùn)動(dòng)過程中,兩個(gè)臺(tái)球組成的系統(tǒng)在碰撞的一瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒,D正確。2.B解析兩運(yùn)動(dòng)員相互作用的過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則有m1v1=(m1+m2)v2,解得v2=1.2m/s,故選B。3.A解析根據(jù)動(dòng)量守恒定律得m0v0=m(-v1)+(m0-m)v,則噴氣后導(dǎo)彈相對(duì)地面的速率v=m0v0+4.D解析設(shè)羽毛球擊中紙箱的初速度為v,羽毛球剛擊中紙箱后的瞬間與紙箱一起滑行的速度為v',由動(dòng)量守恒定律可得mv=(m+m0)v',羽毛球與紙箱一起滑行時(shí),由機(jī)械能守恒定律可得12(m+m0)v'2=(m+m0)μgL,解得v=100m/s,故選D5.B解析由題圖乙可知,小車的加速度大小大于兒童的加速度大小,在運(yùn)動(dòng)過程中,小車與兒童間的相互作用力大小相等,即合力大小相等,由牛頓第二定律可知,小車的質(zhì)量小于兒童的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;兒童走動(dòng)后,兒童和小車的速度方向相同,由動(dòng)量守恒可知,兒童和小車都向右運(yùn)動(dòng),只是兒童的速度比小車的小,則兒童相對(duì)小車向左運(yùn)動(dòng),故B正確;兒童走動(dòng)過程,兒童和小車的總動(dòng)能增加,故C錯(cuò)誤;由于兒童向右做減速運(yùn)動(dòng),則小車對(duì)兒童的摩擦力向左,小車對(duì)兒童的支持力豎直向上,所以合力斜向左上方,合力的沖量方向斜向左上方,故D錯(cuò)誤。6.B解析小球由靜止擺到最低點(diǎn)過程中,由機(jī)械能守恒定律有12m1v02=m1gh(1-cos60°),解得v0=25m/s,小球與小物塊發(fā)生碰撞后,小物塊恰好脫離半圓柱體,則有m2g=m2v22R,得v2=2m/s,若碰撞為彈性碰撞,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有m1v0=m1v1+m2v2,12m1v02=12m1v12+12m2v22,則v2=2m1m1+m2v0,即2m1m1+m2=v2v0=15,整理得m1m2=0.29,若碰撞為完全非彈性碰撞,則碰后合為一體,由動(dòng)量守恒定律得m1v0=(m1+m27.C解析從滑塊開始運(yùn)動(dòng)到速度為零的過程中,由動(dòng)量守恒定律得(2m-m)v0=2mv1,解得v1=12v0,從開始到二者速度相同的過程中,由動(dòng)量守恒定律得(2m-m)v0=(2m+m)v2,解得v2=13v0,木板加速度a=μmg2m=12μg,8.BC解析系統(tǒng)所受外力的合力為零,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,初狀態(tài)木箱有向左的動(dòng)量,小物塊動(dòng)量為零,故系統(tǒng)總動(dòng)量向左,系統(tǒng)內(nèi)部存在摩擦力,阻礙兩物體間的相對(duì)滑動(dòng),最終小物塊和木箱相對(duì)靜止,因?yàn)橄到y(tǒng)的總動(dòng)量守恒,不管中間過程如何相互作用,根據(jù)動(dòng)量守恒定律知,最終兩物體以相同的速度一起向左運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;規(guī)定向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得m0v0=(m0+m)v,則得最終系統(tǒng)的速度為v=m0v0m0+m,方向向左,最終小物塊和木箱組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為ΔE=12m0v02-12(m0+m)v2=m0v023,故B正確;系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向左為正方向,木箱速度水平向左、大小為v02時(shí),由動(dòng)量守恒定律得m0v0=m0v02+mv2,解得v2=v04,故C正確;系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向左為正方向,木箱速度水平向右、大小為v03,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m0v9.C解析因滑塊不固定,繩下擺過程中,繩的拉力對(duì)滑塊做正功,對(duì)小球做負(fù)功,A錯(cuò)誤;下擺過程,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,有mgL=12m0v12+12mv22,水平方向動(dòng)量守恒,0=m0v1-mv2,小球由最低點(diǎn)向左擺到最高點(diǎn),機(jī)械能守恒,有12mv22=mgL(1-cos60°),聯(lián)立解得m0=m,B錯(cuò)誤;由動(dòng)量守恒m0xt-mL-xt=0,解得10.BD解析該過程動(dòng)量守恒,有2mv0=2mv+mv0,解得v=12v0,A錯(cuò)誤,B正確;A、B、C組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為ΔEk=12m(2v0)2-12·2m12v02-12m11.答案(1)9v05(2)12解析(1)設(shè)三者最后的共同速度為v共,取向右為正方向,細(xì)繩斷開彈簧釋放的過程由動(dòng)量守恒有(mA+mB)v0=mAvA+mBvBB與C碰撞的過程有mBvB=(mB+mC)v共整個(gè)過程三者動(dòng)量守恒有(mA+mB)v0=(mA+mB+mC)v共解得v共=3v05,vA=3v05(2)彈簧釋放的能量為ΔEp=12mAvA2+12mBvB解得ΔEp=1225(3)只有B與C碰撞過程中機(jī)械能有損失,則損失的機(jī)械能為ΔE=12mBvB2-12(解得ΔE=272512.答案(1)gR(2)2gR3μg解析(1)小球由靜止擺到最低點(diǎn)的過程中,根