第26講 動量守恒定律及其應(yīng)用（練習(xí)）（原卷版）-【上好課】2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

第26講動量守恒定律及其應(yīng)用目錄01模擬基礎(chǔ)練【題型一】動量守恒定律的條件 【題型二】碰撞問題【題型三】爆炸問題【題型四】反沖問題02重難創(chuàng)新練【題型一】動量守恒定律的條件 1．如圖所示，斜面體放在光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止開始沿斜面下滑。在物體下滑過程中，物體和斜面體組成的系統(tǒng)（

）A．機械能守恒，動量不守恒 B．機械能與動量均不守恒C．機械能與動量均守恒 D．機械能不守恒，動量守恒2．如圖所示，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂的水平底板間有摩擦。現(xiàn)給小車一個水平向右的初速度v，使小車開始向右運動，滑塊在車廂底板上有相對滑動。以地面為參考系，關(guān)于上述過程中小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（

）A．機械能守恒，動量守恒 B．機械能守恒，動量不守恒C．機械能不守恒，動量守恒 D．機械能不守恒，動量不守恒3．如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面相切，一個質(zhì)量為m（m<M）的小球從弧形槽h高處由靜止開始下滑，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中弧形槽對小球的彈力始終不做功B．在小球壓縮彈簧的過程中，小球的機械能減小C．小球離開彈簧后，小球和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球仍能回到弧形槽h高處D．在整個過程中，小球、弧形槽和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，水平方向動量守恒【題型二】碰撞問題4.如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊P靜止在水平桌面上，質(zhì)量為3m的光滑物塊Q以大小為的速度向右運動并與P發(fā)生彈性正撞，碰撞時間極短。碰撞后，P和Q先后從桌面的右端滑出，并落在地面上同一位置。P與桌面間的動摩擦因數(shù)為，P和Q可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。求：（1）P、Q碰撞后瞬間的速度大??；（2）P在桌面上運動過程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，Q在桌面上運動的時間。5．如圖做單擺運動的小球A質(zhì)量為m，小球B質(zhì)量為3m。球A用細繩系住，繩子的另一端固定，球B置于光滑水平面上．當球A從離光滑水平面高h處由靜止擺下，到達最低點時恰好與球B發(fā)生彈性正碰。求：（不計空氣阻力）（1）兩個小球發(fā)生彈性碰撞前小球A的速度大小；（2）碰后小球A的速度大?。唬?）碰后小球A能上升的最大高度。【題型三】爆炸問題6．在某爆炸實驗基地，把爆炸物以40m/s的速度斜向上發(fā)射。當爆炸物動能為發(fā)射時四分之一時恰好到最高點，此時爆炸物炸裂成兩塊A、B，其中mA＝0.2kg，mB＝0.8kg。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，A塊恰好以原軌跡落回，忽略空氣阻力及炸藥質(zhì)量。求：（1）若爆炸時間持續(xù)0.005s，則爆炸過程A、B間的平均作用力大?。唬?）爆炸過程中增加的機械能。7．如圖，兩個可視為質(zhì)點的小球A、B之間有一根很短的輕質(zhì)彈簧，MN是四分之三圓弧軌道，圓心為O，M點與圓心O等高，彈簧一開始處于鎖定狀態(tài)。某時刻解除對彈簧的鎖定，小球A、B被彈開，B球恰能到達最高點N，A球能到達的最高點與N點等高。已知A球的質(zhì)量為m，彈簧的長度可忽略，圓弧軌道的半徑為R，重力加速度為g，不計一切摩擦和空氣阻力。求：（1）B球的質(zhì)量。（2）彈簧處于鎖定狀態(tài)時的彈性勢能。8．若某種型號的禮花彈從水平地面以大小v0=20m/s的速度發(fā)射，方向與水平地面夾角θ=60°，到達最高點時爆炸為質(zhì)量相等的兩塊A、B，爆炸時間極短，炸開后A豎直上升，A離地面的最大高度H=20m。忽略空氣阻力以及爆炸過程中質(zhì)量的變化，重力加速度的大小取g=10m/s2。求：（1）爆炸后瞬間A的速度大小；（2）爆炸后瞬間B的水平分速度及豎直分速度的大??；（3）A、B落地點之間的距離。【題型四】反沖問題9．我國早在宋代就發(fā)明了火箭。假設(shè)一初始靜止的火箭總質(zhì)量為M，噴出氣體的質(zhì)量為m、速度大小為v，則火箭的速度大小可表示為（）A． B． C． D．10．如圖所示，一輛裝有砂子且與砂子質(zhì)量之和為M的小車以速度在光滑水平面上運動，一質(zhì)量為m、速度為的小球沿俯角為θ的方向落到車上并埋在車里的砂中，此時小車的速度為（）A． B． C． D．11.一枚在空中水平飛行的玩具火箭質(zhì)量為m，在某時刻距離地面的高度為h，速度為v。此時，火箭突然炸裂成A、B兩部分，其中質(zhì)量為的B部分速度恰好為0。忽略空氣阻力的影響，重力加速度為g。求：（1）炸裂后瞬間A部分的速度大小v1；（2）炸裂后B部分在空中下落的時間t；（3）在爆炸過程中增加的機械能。1．如圖所示，方形鋁管靜置在足夠大的絕緣水平面上，現(xiàn)使一條形磁鐵（條形磁鐵橫截面比鋁管管內(nèi)橫截面小）獲得一定的水平初速度并自左向右穿過鋁管，忽略一切摩擦。則磁鐵穿過鋁管過程（）A．鋁管受到的安培力可能先水平向右后水平向左B．鋁管中有感應(yīng)電流C．磁體與鋁管組成的系統(tǒng)動量守恒D．磁體與鋁管組成的系統(tǒng)機械能守恒2．2014年11月13日歐洲航天局發(fā)射的羅塞塔號彗星探測器歷經(jīng)10年飛行成功降落在67P彗星的表面。據(jù)報道，羅塞塔號在發(fā)射后，先后三次飛過地球，用地球的引力作為助力來達到追趕67P彗星所需的速度。其原理與圖1所示的小球與大球發(fā)生彈性正碰的模型相似：若小球質(zhì)量遠小于大球質(zhì)量，碰前兩球以速率和相向運動，則碰后小球的速率等于，即碰撞前后二者相對速度大小不變。如圖2所示，只考慮探測器和地球之間的萬有引力，以太陽為參考系，探測器從圖示位置進入地球引力范圍時，探測器和地球的速率分別為和，探測器繞地球飛行后離開地球引力范圍時，探測器的速率為。假設(shè)探測器再次回到地球引力范圍時速率仍為，則探測器先后三次這樣繞地球飛行后達到的速率為（）A．B．C．D．3．燃放炮竹是我國很多地方春節(jié)期間的習(xí)俗，其中有一種“沖天炮”的炮竹，可以從地面上升到空中爆炸．若有一顆“沖天炮”從水平地面發(fā)射到達最高點時爆炸成質(zhì)量比為的兩部分1和2，如圖所示。已知爆炸后瞬間部分1的初速度大小為，方向斜向上與豎直方向成53°角。測得部分1的落地點到爆炸點間的水平距離為，重力加速度，不計空氣阻力，，。則下列說法正確的是（

）A．爆炸后瞬間部分2的速度大小為B．爆炸點離地的高度為C．部分1、2落地的時間差為D．部分1、2落地點間的距離為4．在某次演練中，一顆炮彈在斜向上飛行過程中爆炸，如圖所示。爆炸后，炮彈分成兩部分。若炮彈重力遠小于爆炸內(nèi)力，則關(guān)于爆炸后兩部分的運動軌跡不可能的是（）A． B．C． D．5．在空間技術(shù)發(fā)展過程中，噴氣背包曾經(jīng)作為宇航員艙外活動的主要動力裝置，它能讓宇航員保持較高的機動性。如圖所示，宇航員在距離空間站艙門為d的位置與空間站保持相對靜止，啟動噴氣背包，壓縮氣體通過橫截面積為S的噴口以速度持續(xù)噴出，宇航員到達艙門時的速度為。若宇航員連同整套艙外太空服的質(zhì)量為M，不計噴出氣體后宇航員和裝備質(zhì)量的變化，忽略宇航員的速度對噴氣速度的影響以及噴氣過程中壓縮氣體密度的變化，則噴出壓縮氣體的密度為（）A． B． C． D．6．(多選)如圖所示，兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起，置于粗糙水平面上，一顆子彈水平射入木塊A，并留在其中（子彈射入木塊作用時間忽略不計）。在子彈射入木塊A及彈簧被壓縮的整個過程中，下列說法中正確的是（）A．在子彈射入木塊A的過程中，子彈和木塊A組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能不守恒B．在子彈射入木塊A的過程中，子彈和木塊A組成的系統(tǒng)動量不守恒，機械能守恒C．在彈簧被壓縮的過程中，系統(tǒng)動量守恒、機械能不守恒D．在彈簧被壓縮的過程中，系統(tǒng)動量、機械能都不守恒7．(多選)如圖所示，物塊A的質(zhì)量，與水平面間的動摩擦因數(shù)，用不可伸長的細線懸掛的小球的質(zhì)量均為，沿水平方向一字排列，物塊A與第1個小球及相鄰兩小球間的距離均為，細線長度分別為L1，L2，L3，…，Ln（圖中只畫出三個小球）。開始時，A以大小的速度向右運動，物塊A與小球發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞（碰撞時間極短），碰后小球均恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動并再次與物塊A發(fā)生彈性碰撞，取重力加速度大小，物塊A和所有小球均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．物塊A能與8個小球碰撞 B．物塊A最多能與小球碰撞12次C．第5個小球的懸線長為1m D．第5個小球的懸線長為0.62m8．(多選)甲乙兩人穿冰鞋靜止在光滑的冰面上，甲推乙后，兩人朝相反的方向滑去，已知甲的質(zhì)量為，乙的質(zhì)量為，則（A．甲、乙分開時的速度大小之比為B．甲、乙分開時的動量大小之比為C．甲對乙的沖量和乙對甲的沖量大小之比為D．從甲開始推乙到甲乙分開的過程中甲、乙的加速度之比為9．(多選)科普節(jié)活動中，某興趣小組利用飲料瓶制作的“水火箭”如圖所示，瓶中裝有一定量的水，其發(fā)射原理是通過打氣使瓶內(nèi)空氣壓強增大，當橡皮塞與瓶口脫離時，瓶內(nèi)水向后噴出。靜置于地面上的質(zhì)量為M（含水）的“水火箭”釋放升空，在極短的時間內(nèi)，質(zhì)量為m的水以相對地面為v0的速度豎直向下噴出。重力加速度為g，空氣阻力不計，下列說法正確的是（

）A．水噴出的過程中，火箭和水機械能守恒B．火箭的推力來源于火箭外的空氣對它的反作用力C．發(fā)射后，火箭在空中飛行的時間為D．火箭上升的最大高度為10．(多選)如圖所示，甲和他的冰車總質(zhì)量，甲推著質(zhì)量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰車總質(zhì)量也為，乙以同樣大小的速度迎面而來。為了避免相撞，甲將小木箱以速度v沿冰面推出，木箱滑到乙處時乙迅速把它抓住。若不計冰面的摩擦力，則小木箱的速度v可能為（）A． B． C． D．11．在光滑水平面上，甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為、，它們沿東西方向的一直線相向運動，其中甲物體以速度6m/s由西向東運動，乙物體以速度2m/s由東向西運動。碰撞后兩物體運動方向都與原方向相反，速度的大小都是4m/s。求：（1）甲、乙兩物體的質(zhì)量之比；（2）通過計算說明這次碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞；（3）有些核反應(yīng)堆里，要讓中子與原子核碰撞，以便把中子的速度降下來。假設(shè)中子與原子核的碰撞是彈性碰撞且碰前原子核處于靜止狀態(tài)。請你通過推導(dǎo)說明應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的原子核？12．彈珠游戲?qū)ν瑢W(xué)們稍顯陌生，但它卻是許多80后難忘的童年記憶。其示意圖如圖所示，水平地面上相距x=3m的地方分別有可視為質(zhì)點、大小相同的球形彈珠A、B，兩者質(zhì)量關(guān)系為mA=3mB，假設(shè)兩彈珠在水平地面上行進時受到的阻力（包括空氣阻力和摩擦力等）均恒為其重力的k倍?，F(xiàn)給彈珠A一個v0=4m/s的初速度，使其與靜止的彈珠B發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后A、B均沿同一直線運動。已知k=0.2，g=10m/s2。求：（1）彈珠A與彈珠B碰撞前瞬間，彈珠A的速度大小vA；（2）在碰撞剛結(jié)束時彈珠A和彈珠B的速度大小、；（3）彈珠A和彈珠B之間最終的距離。13．在同一豎直平面內(nèi)，兩個大小相同的小球A，B懸掛于同一高度；靜止時小球恰能接觸且懸線平行，如圖所示?，F(xiàn)將A球從最低點拉起高度h并由靜止釋放，在最低點與B球發(fā)生正碰。已知A球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計小球半徑和空氣阻力。（1）若B球的質(zhì)量也為m且將左側(cè)涂膠，A、B兩球碰后粘在一起。求：a．碰后瞬間兩球的速度大小v；b．碰撞過程中損失的機械能。（2）若將B球換成質(zhì)量不同的小鋼球，重復(fù)上述實驗，兩球發(fā)生彈性碰撞且碰后兩球上升的最大高度相同，求B球的質(zhì)量。14．如圖所示，可固定的四分之一圓槽AB的半徑為R、質(zhì)量為3m，靜止放在水平地面上，圓槽底端B點的切線水平，距離B點為R處有一質(zhì)量為3m的小球2?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球1（可視為質(zhì)點）從圓槽頂端的A點由靜止釋放，重力加速度為g，不計一切摩擦，兩小球大小相同，所有的碰撞均為彈性碰撞。（1）若圓槽固定，求小球2最終的速度大??；（2）若圓槽不固定，求小球1剛與小球2接觸時，與圓槽底端B點的距離；（3）若圓槽不固定，求小球1最終的速度大小。15．如圖所示，傾角的光滑斜面長為，質(zhì)量的物塊A以初速度從底端沖上斜面，恰好能到達斜面頂端。若在A以初速度剛要沖上斜面時，質(zhì)量的物塊B恰好從斜面頂端由靜止釋放，經(jīng)過一段時間A、B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），已知A、B均可視為質(zhì)點，重力加速度，求：（1）物塊A的初速度的大??；（2）兩物塊碰撞前運動的時間t；（3）碰撞后瞬間物塊B的速度的大小。16．如圖所示，傾角的足夠長斜面固定在水平面上，時刻，將物塊A、B（均可視為質(zhì)點）從斜面上相距的兩處同時由靜止釋放。已知A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3倍，A、B與斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為、，A、B之間的碰撞為彈性碰撞，且碰撞時間極短，重力加速度大小，求：（1）A、B發(fā)生第一次碰撞后瞬間，A、B的速度大?。唬?）A、B發(fā)生第三次碰撞的時刻；（3）從靜止釋放到第n次碰撞，A運動的位移。17．雙響爆竹，其一響之后，騰空再發(fā)一響，因此得名二踢腳。如圖所示，質(zhì)量為0.1kg的二踢腳豎立在地面上被點燃后發(fā)出一響，向下噴出少量高壓氣體（此過程位移可忽略）后獲得20m/s的速度豎直升起，到達最高點時恰好發(fā)生第二響，立即被炸成的A、B兩塊，其中質(zhì)量的A部分以的速度向南水平飛出。已知第二響釋放的