2019高考物理最后冲刺增分小题狂练: 18 Word版含解析.pdf
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1、小题狂练 18 动量守恒定律 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 1.2019北京东城区模拟(多选)两物体组成的系统总动量守恒, 这个系统中( ) A一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同 C两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反 D系统总动量的变化为零 答案:CD 解析:两个物体组成的系统总动量守恒,即 p1p2p1p2, 等式变形后得 p1p1p2p2,即p1p2,m1v1m2v2, 所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反,但是只有在两物体质 量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速 度,故 A 错误,C 正确;
2、根据动量定理得 I1p1,I2p2,每个物 体的动量变化大小相等,方向相反,所以每个物体受到的冲量大小相 等,方向相反,故 B 错误;两物体组成的系统总动量守恒,即系统 总动量的变化为零,D 正确 22019湖北省襄阳四中检测(多选)关于动量守恒的条件,下 列说法正确的是( ) A只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B只要系统所受合外力所做的功为零,系统动量一定守恒 C只要系统所受合外力的冲量始终为零,系统动量一定守恒 D系统加速度为零,系统动量一定守恒 答案:CD 解析: 只要系统所受外力的矢量和为零,系统动量就守恒, 与系统内是否存在摩擦力无关,故 A 错误;系统所受合外力做的功
3、为零,系统所受合外力不一定为零,则系统动量不一定守恒,故 B 错误;力与力的作用时间的乘积是力的冲量,系统所受到合外力的冲 量为零,则系统受到的合外力为零,系统动量守恒,故 C 正确;系 统加速度为零,由牛顿第二定律可得,系统所受合外力为零,系统动 量守恒,故 D 正确 32017全国卷将质量为 1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为 600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷 出在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空 气阻力可忽略)( ) A30 kgm/s B5.7102 kgm/s C6.0102 kgm/s D6.3102 kgm/s 答
4、案:A 解析:燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量 守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为 p,根据动量守恒定 律,可得 pmv00,解得 pmv00.050 kg600 m/s30 kgm/s, 选项 A 正确 42019甘肃协作体联考如图所示,一个质量为 M 的木箱静止 在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为 m 的小木 块现使木箱获得一个向左的初速度 v0,则( ) A小木块和木箱最终将静止 B木箱速度减为的过程,小木块受到的水平冲量大小为 Mv0 v0 3 1 3 C最终小木块速度为,方向向左 Mv0 Mm D木箱和小木块组成的系统机械能守恒 答案:C 解析
5、:由于木箱在光滑水平面上,小木块与木箱之间的摩擦力是 木箱和小木块组成的系统的内力,给木箱一个向左的初速度,系统满 足动量守恒定律,小木块和木箱最终将以相同的速度运动,根据动量 守恒定律,Mv0(Mm)v,最终速度 v,选项 C 正确,A 错 Mv0 Mm 误;由于木箱底板粗糙,小木块在木箱内相对于木箱滑动,摩擦产生 热量,所以木箱和小木块组成的系统机械能不守恒,选项 D 错误; 当木箱速度减小为时,木箱动量减少了 Mv0,根据动量守恒定律, v0 3 2 3 小木块的动量将增加 Mv0,根据动量定理,木箱对小木块作用力的 2 3 冲量大小为 Mv0,选项 B 错误 2 3 52019甘肃协作
6、体联考 如图所示,静止在光滑水平面上 的木板 A,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量 M 3 kg,质量 m1 kg 的铁块 B 以水平速度 v04 m/s 从木板的左端 沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左 端在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( ) A3 J B4 J C6 J D20 J 答案:A 解析:设铁块与木板共速时速度大小为 v,铁块相对木板向右运 动的最大距离为 L,铁块与木板之间的摩擦力大小为 Ff,铁块压缩弹 簧使弹簧最短时, 由能量守恒可得 mv FfL (Mm)v2Ep, 由动 1 2 2 0 1 2 量守恒,得 mv0(Mm)v,从
7、铁块开始运动到最后停在木板左端过 程,由功能关系得 mv 2FfL (Mm)v2,联立解得 Ep3 J,故选 1 2 2 0 1 2 项 A 正确 62019四川省成都外国语学校模拟有一条捕鱼小船停靠在湖 边码头,小船(一吨左右)又窄又长一位同学想用一个卷尺粗略测定 它的质量他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从 船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的 距离为 d,然后用卷尺测出船长为 L,已知他自身的质量为 m,则船 的质量 M 为( ) A. B. mL d mLd d C. D. mLd d md Ld 答案:B 解析 : 据题意, 人从船尾走到船头过程
8、中, 动量守恒, 则有 Mv0 mv,即 Mdm(Ld),解得船的质量为 M,所以 B 选项正 mLd d 确 72019福建省四地六校联考如图所示,A、B 两物体的中间用 一段细绳相连并有一压缩的弹簧,放在平板小车 C 上后,A、B、C 均处于静止状态若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B 从 C 上未 滑离之前,A、B 在 C 上向相反方向滑动的过程中( ) A若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小相同,则 A、B 及弹簧组成 的系统动量守恒,A、B、C 及弹簧组成的系统动量不守恒 B若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小相同,则 A、B 及弹簧组成 的系统动量不守恒,A、B、C 及弹簧组成的系
9、统动量守恒 C若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相同,则 A、B 及弹簧组 成的系统动量不守恒,A、B、C 及弹簧组成的系统动量不守恒 D若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相同,则 A、B 及弹簧组 成的系统动量不守恒,A、B、C 及弹簧组成的系统动量守恒 答案:D 解析: 当 A、B 两物体及弹簧组成一个系统时,弹簧的弹力 为内力,而 A、B 与 C 之间的摩擦力为外力当 A、B 与 C 之间的摩 擦力大小不相等时,A、B 及弹簧组成的系统所受合外力不为零,动 量不守恒;当 A、B 与 C 之间的摩擦力大小相等时,A、B 及弹簧组 成的系统所受合外力为零, 动量守恒 对 A、 B、
10、C 及弹簧组成的系统, 弹簧的弹力及 A、B 与 C 之间的摩擦力均属于内力,无论 A、B 与 C 之间的摩擦力大小是否相等,系统所受的合外力均为零,系统的动量 守恒故选项 D 正确 82019重庆一中调研如图所示,小球 a、b(可视为质点)用等 长的细线悬挂于同一固定点 O.将球 a 和球 b 向左和向右拉起,使细 线水平同时由静止释放球 a 和球 b,两球碰后粘在一起向左摆动, 此后细线与竖直方向之间的最大夹角为 60.忽略空气阻力,则两 球 a、b 的质量的比值( ) A.3 B.32 ma mb ma mb 2 C.2 D.22 ma mb 2 ma mb 2 答案:B 解析:设细线长
11、为 L,球 a、b 下落至最低点,但未相碰时的速 率分别为 v1、v2,由机械能守恒定律得 magL mav ,mbgL mbv ; 1 2 2 1 1 2 2 2 在两球碰后的瞬间,两球共同速度为 v,以向左为正,由动量守恒定 律得 mbv2mav1(mamb)v,两球共同向左运动到最高处时,细线 与竖直方向的夹角为 ,由机械能守恒定律得 (mamb)v2(ma 1 2 mb)gL(1cos), 联立解得 :32, 所以选项 B 正确 ma mb 21 21 2 92019山东省海曲中学模拟(多选)如图甲所示,一轻弹簧的 两端分别与质量为 m1和 m2的两物块 A、B 相连接,并静止在光滑的
12、 水平面上现使 B 瞬间获得水平向右的速度 3 m/s,以此刻为计时起 点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得 ( ) A在 t1、t3时刻两物块达到共同速度 1 m/s,且弹簧都处于伸长 状态 B从 t3到 t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C两物块的质量之比为 m1:m21:2 D在 t2时刻 A 与 B 的动能之比为 Ek1:Ek28:1 答案:BD 解析:由题图乙可知,从 0 到 t1的过程中,A 的速度增大,B 的 速度减小,弹簧被拉伸,在 t1时刻两物块达到共同速度 1 m/s,此时 弹簧处于伸长状态,从 t1到 t2的过程,A 的速度继续增大,B 的速度 先减
13、小再反向增大,弹簧开始收缩,到达 t2时刻,A 的速度最大,B 的速度反向且达到最大,弹簧恢复原长;从 t2到 t3的过程,A 的速度 减小,B 的速度先减小再反向增大,弹簧被压缩,到 t3时刻,A、B 的速度相等,为 1 m/s,此时弹簧的压缩量最大,从 t3到 t4的过程,A 的速度减小,B 的速度增大,t4时刻,弹簧恢复到原长,B 的速度等 于初速度,A 的速度为零,由以上分析可知,A 错误,B 正确系统 动量守恒,以 B 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得,t0 时 刻和 tt1时刻系统总动量相等, 有 m2v0(m1m2)v1, 解得 m1: m2 2:1,故 C 错误由题图乙可
14、知,在 t2时刻 A、B 两物块的速度分 别为 vA2 m/s,vB1 m/s,物块的动能 Ek mv2,则 A、B 两物 1 2 块的动能之比为 Ek1 :Ek28:1,故 D 正确 102019广州模拟(多选)质量为 m 的物块甲以 3 m/s 的速度在 光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定于其左端,另一质量也为 m 的 物块乙以 4 m/s 的速度与物块甲相向运动,如图所示则( ) A甲、乙两物块组成的系统在弹簧压缩过程中动量守恒 B当两物块相距最近时,物块甲的速率为零 C物块甲的速率可能达到 5 m/s D当物块甲的速率为 1 m/s 时,物块乙的速率可能为 0 答案:AD 解析:甲、乙两
15、物块组成的系统在弹簧压缩过程中,系统所受的 合外力为零,系统动量守恒,故 A 正确当两物块相距最近时速度 相同,取碰撞前物块乙的速度方向为正方向,设共同速率为 v,根据 动量守恒定律有 mv乙mv甲2mv,解得 v0.5 m/s,故 B 错误若 物块甲的速率达到 5 m/s, 方向与原来相同, 则 mv乙mv甲mv 甲m乙v乙,解得 v乙6 m/s,两个物块的速率都增大,动能都增 大,违反了能量守恒定律;若物块甲的速率达到 5 m/s,方向与原来 相反, 则 mv乙mv甲mv甲m乙v乙, 代入数据解得 v乙4 m/s,即碰撞后,物块乙的动能不变,物块甲的动能增加,违反了能 量守恒定律,所以物块
16、甲的速率不可能达到 5 m/s,故 C 错误甲、 乙两物块组成的系统动量守恒,若物块甲的速率为 1 m/s,方向与原 来相同,由动量守恒定律得 mv乙mv甲mv甲m乙v乙,解 得 v乙2 m/s; 若物块甲的速率为 1 m/s,方向与原来相反,由动量 守恒定律得 mv乙mv甲mv甲m乙v乙,解得 v乙0,故 D 正确 11 2019山西省太原五中考试如图所示, 光滑水平面上有 A、 B 两辆小车,质量均为 m1 kg,现将小球 C 用长为 0.2 m 的细线悬于 轻质支架顶端,mc0.5 kg.开始时 A 车与 C 球以 v04 m/s 的速度冲 向静止的 B 车 若两车正碰后粘在一起, 不计
17、空气阻力, 重力加速度 g 取 10 m/s2,则( ) AA 车与 B 车碰撞瞬间,两车动量守恒,机械能也守恒 B从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A、B、C 组成 的系统动量守恒 C小球能上升的最大高度为 0.16 m D小球能上升的最大高度为 0.12 m 答案:C 解析:两车碰撞后粘在一起,属于典型的非弹性碰撞,有机械能 损失,A 项错误;从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,在竖 直方向上 A、 B、 C 组成的系统所受合外力不为零, 则系统动量不守恒, B 项错误;A、B 两车碰撞过程,动量守恒,设两车刚粘在一起时共 同速度为 v1,有 mv02mv1,解得 v12 m/s
18、;从开始到小球到最高 点的过程中,A、B、C 组成的系统在水平方向上动量守恒,设小球上 升到最高点时三者共同速度为 v2, 有 2mv1mcv0(2mmc)v2, 解得 v2 2.4 m/s,从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A、B、C 组 成的系统机械能守恒, 即 mcgh mcv 2mv (2mmc)v , 解得 h 1 2 2 0 1 2 2 1 1 2 2 2 0.16 m,C 项正确,D 项错误 12 2019青岛模拟某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运 动的实验数据, 得到如图所示的位移时间图象 图中的线段 a、 b、 c 分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块、 和它
19、们发生正 碰后结合体的位移变化关系已知相互作用时间极短,由图象给出的 信息可知( ) A碰前滑块与滑块速度大小之比为 7:2 B碰前滑块的动量大小比滑块的动量大小大 C碰前滑块的动能比滑块的动能小 D滑块的质量是滑块的质量的1 6 答案:D 解析 : 根据st图象的斜率等于速度, 可知碰前滑块速度为v1 2 m/s, 滑块的速度为 v20.8 m/s, 则碰前速度大小之比为 5: 2, 故 A 错误;碰撞前后系统动量守恒,碰撞前,滑块的动量为负, 滑块的动量为正, 由于碰撞后总动量为正, 故碰撞前总动量也为正, 故碰撞前滑块的动量大小小于滑块的动量大小,故 B 错误;碰 撞后的共同速度为 v0
20、.4 m/s,根据动量守恒定律,有 m1v1m2v2 (m1m2)v, 解得 m26m1, 由动能的表达式可知, m1v m2v , 故 C 1 2 2 1 1 2 2 2 错误,D 正确 13 2019北京东城区模拟下面关于碰撞的理解, 正确的是( ) A正碰属于弹性碰撞,斜碰属于非弹性碰撞 B如果碰撞过程中动能不变,则这样的碰撞叫做非弹性碰撞 C碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动 状态发生显著变化的过程 D在碰撞现象中,一般来说物体所受的外力作用不能忽略 答案:C 解析:正碰也称对心碰撞,是小球在相互作用前后都沿着同一直 线(即沿着两球球心连线)运动的碰撞,根据动量守恒定
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