《2019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》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019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(6頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
第六章 第2課時 動量守恒定律及其應用
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,方向向右,滑塊B的質量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑
2、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.3v0-2v D.2v0+v
解析:C [在最高點
3、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v1=v0+(v0-v2),故A、B、C錯誤,D正確.]
4、
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′=mAvA′2+mBvB′2=57 J,大于碰前的總動
5、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,根據動量守恒定律有m甲v1-m乙v2=-m甲v1′+m乙v2′,代入數據,可得m甲∶m乙=3∶5,C正確.]
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題6分,
6、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受外力作用,總動量守恒且為零.若先放開左手,則在彈簧彈
7、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
解析:BCD [物體在炸裂時,內力遠大于外力,故動量守
8、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兩球的動量均為6 kg·m/s,運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動
9、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、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為μ.初始時小物塊停在箱子的正中間.如圖所示.現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,易判斷兩物體最終速度相等設為u,由動量守恒定律得mv=(m+
11、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性的.
解析:A向右運動與C發(fā)生第一次碰撞,碰撞
12、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、根據題意,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、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
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