《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律 力學(xué)三大觀點(diǎn) 課時(shí)規(guī)范練20 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 新人教版.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律 力學(xué)三大觀點(diǎn) 課時(shí)規(guī)范練20 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 新人教版.doc（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
課時(shí)規(guī)范練20 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用
基礎(chǔ)鞏固組
1.
(人船模型)(2017云南昆明三中檢測)一裝有柴油的船靜止于水面上,船前艙進(jìn)水,堵住漏洞后用一水泵把前艙中的水抽往后艙,如圖所示。不計(jì)水的阻力,船的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.向后運(yùn)動(dòng)
B.向前運(yùn)動(dòng)
C.靜止
D.無法判斷
答案B
解析雖然抽水的過程屬于船與水的內(nèi)力作用,但水的質(zhì)量發(fā)生了轉(zhuǎn)移,從前艙轉(zhuǎn)移到了后艙,相當(dāng)于人從船的一頭走到另一頭的過程。故B正確。
2.(動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)(2017廣東東莞市月考)滑雪運(yùn)動(dòng)是人們酷愛的戶外體育活動(dòng),現(xiàn)有質(zhì)量為m的人站立于雪橇上,如圖所示。人與雪橇的總質(zhì)量為m0,人與雪橇以速度v1在水平面上由北向南運(yùn)動(dòng)(雪橇所受阻力不計(jì))。當(dāng)人相對(duì)于雪橇以速度v2豎直跳起時(shí),雪橇向南的速度大小為( )
A.m0v1-m0v2m0-m B.m0v1m0-m
C.m0v1+m0v2m0-m D.v1
答案D
解析根據(jù)動(dòng)量守恒條件可知,人與雪橇組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,人跳起后水平方向速度不變,雪橇的速度仍為v1,D正確。
3.
(人船模型)如圖所示,質(zhì)量為m1、半徑為r1的小球,放在內(nèi)半徑為r2、質(zhì)量為m2=3m1的大空心球內(nèi),大球開始靜止在光滑水平面上,當(dāng)小球由圖中位置無初速度釋放后沿內(nèi)壁滾到最低點(diǎn)時(shí),大球移動(dòng)的距離為( )
A.r2-r12 B.r2+r12
C.r2-r14 D.r2+r15
答案C
4.
(多選)(碰撞模型)帶有14光滑圓弧軌道、質(zhì)量為m0的滑車靜止置于光滑水平面上,如圖所示。一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車,當(dāng)小球上滑再返回,并脫離滑車時(shí),以下說法可能正確的是( )
A.小球一定沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)
B.小球可能沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)
C.小球可能做自由落體運(yùn)動(dòng)
D.小球可能水平向右做平拋運(yùn)動(dòng)
答案BCD
解析小球滑上滑車,又返回,到離開滑車的整個(gè)過程,相當(dāng)于小球與滑車發(fā)生彈性碰撞的過程。如果m
m0,小球離開滑車向右做平拋運(yùn)動(dòng)。?導(dǎo)學(xué)號(hào)06400319?
5.
(多選)(碰撞模型)(2017貴州臺(tái)江區(qū)月考)如圖所示,半徑和動(dòng)能都相等的兩個(gè)小球相向而行。甲球質(zhì)量m甲大于乙球質(zhì)量m乙,水平面是光滑的,兩球做對(duì)心碰撞以后的運(yùn)動(dòng)情況可能是( )
A.甲球速度為零,乙球速度不為零
B.兩球速度都不為零
C.乙球速度為零,甲球速度不為零
D.兩球都以各自原來的速率反向運(yùn)動(dòng)
答案AB
解析首先根據(jù)兩球動(dòng)能相等得12m甲v甲2=12m乙v乙2,解得兩球碰前動(dòng)量大小之比為p甲p乙=m甲m乙,因m甲>m乙,則p甲>p乙,則系統(tǒng)的總動(dòng)量方向向右。根據(jù)動(dòng)量守恒定律可以判斷,碰后兩球運(yùn)動(dòng)情況可能是A、B所述情況,而C、D情況是違背動(dòng)量守恒的,故C、D情況是不可能的。
6.
(動(dòng)量守恒定律的條件)(2017江蘇蘇北調(diào)研)如圖所示,小車與木箱緊挨著靜止放在光滑的水平冰面上,現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推木箱。關(guān)于上述過程,下列說法正確的是 ( )
A.男孩與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車的總動(dòng)量增量相同
答案C
解析如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為0,那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。選項(xiàng)A中,男孩與木箱組成的系統(tǒng)受到小車對(duì)系統(tǒng)的摩擦力的作用;選項(xiàng)B中,小車與木箱組成的系統(tǒng)受到人對(duì)系統(tǒng)的力的作用;動(dòng)量、動(dòng)量的改變量均為矢量,選項(xiàng)D中,木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車的總動(dòng)量增量大小相等、方向相反。故選C。
7.(碰撞模型)(2017遼寧大連期末)A、B兩物體發(fā)生正碰,碰撞前后物體A、B都在同一直線上運(yùn)動(dòng),其位移—時(shí)間圖象如圖所示。由圖可知,物體A、B的質(zhì)量之比為( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.3∶1
答案C
解析由圖象知,碰前vA=4 m/s,vB=0。碰后vA=vB=1 m/s,由動(dòng)量守恒可知mAvA+0=mAvA+mBvB,解得mB=3mA。故選項(xiàng)C正確。
8.(多選)(子彈打木塊模型)(2017四川內(nèi)江期末)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的長條木塊放置在光滑的水平面上,現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m、速度為v0的子彈射入木塊并最終留在木塊中,在此過程中,木塊運(yùn)動(dòng)的距離為s,子彈射入木塊的深度為d,木塊對(duì)子彈的平均阻力為f,則下列說法正確的是( )
A.子彈射入木塊前、后系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B.子彈射入木塊前、后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
C.f與d之積為系統(tǒng)損失的機(jī)械能
D.f與s之積為子彈減少的動(dòng)能
答案BC
解析子彈射入木塊的過程中,阻力對(duì)系統(tǒng)要做功,所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;系統(tǒng)處于光滑的水平面上,所受的合外力為零,所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,故B正確;系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于阻力與兩個(gè)物體相對(duì)位移的乘積,即ΔE=Ffd,故C正確;子彈減少的動(dòng)能等于阻力與子彈位移的乘積,即ΔEk=W=Ff(s+d),故D錯(cuò)誤。?導(dǎo)學(xué)號(hào)06400320?
能力提升組
9.
(2017天津河?xùn)|區(qū)一模)在光滑的水平面上,一質(zhì)量為mA=0.1 kg的小球A,以8 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)(以水平向右為正方向),與質(zhì)量為mB=0.2 kg的靜止小球B發(fā)生對(duì)心正碰。碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5 m的豎直放置的光滑半圓形軌道,且恰好能通過最高點(diǎn)N后水平拋出。則小球B運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)M時(shí)的速度為 m/s,碰撞結(jié)束后A球的速度大小為 m/s。(g取10 m/s2)
答案5 2
解析小球B恰好能通過圓形軌道最高點(diǎn),有mg=mvN2R ①
代入數(shù)據(jù)解得vN=5 m/s
小球B從軌道最低點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D的過程中機(jī)械能守恒,有12mBvM2=2mBgR+12mBvN2 ②
聯(lián)立①②解得vM=5 m/s
所以碰撞后小球B的速度大小為5 m/s
A與B碰撞過程中動(dòng)量守恒,選取向右為正方向,有
mAv0=mAvA+mBvB,
因?yàn)樗矫婀饣?所以式中vB=vM,
代入數(shù)據(jù)解得vA=-2 m/s,
負(fù)號(hào)表示A的速度方向與初速度的方向相反。
10.
(2017江蘇徐州高三期末)光滑水平面上質(zhì)量為1 kg的小球A以2.0 m/s的速度與同向運(yùn)動(dòng)的速度為1.0 m/s、質(zhì)量為2 kg的大小相同的小球B發(fā)生正碰,碰撞后小球B以1.5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)。求:
(1)碰后A球的速度;
(2)碰撞過程中A、B系統(tǒng)損失的機(jī)械能。
答案(1)1.0 m/s (2)0.25 J
解析(1)光滑水平面上,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mAvA+mBvB=mAvA+mBvB,代入數(shù)據(jù)得vA=1.0 m/s。
(2)根據(jù)能量守恒,碰撞過程中A、B系統(tǒng)損失的機(jī)械能有E損=12mAvA2+12mBvB2-12mAvA2-12mBvB2,代入數(shù)據(jù)解得E損=0.25 J。
11.(2017河南聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量為m1=0.2 kg的小物塊A,沿水平面與小物塊B發(fā)生正碰,小物塊B的質(zhì)量為m2=1 kg。碰撞前,A的速度大小為v0=3 m/s,B靜止在水平地面上。由于兩物塊的材料未知,將可能發(fā)生不同性質(zhì)的碰撞,已知A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2,試求碰后B在水平面上滑行的時(shí)間。
答案0.25 s≤t≤0.5 s
解析假如兩物塊發(fā)生的是完全非彈性碰撞,碰后的共同速度為v1,則由動(dòng)量守恒定律有m1v0=(m1+m2)v1
碰后,A、B一起滑行直至停下,設(shè)滑行時(shí)間為t1,則由動(dòng)量定理有
μ(m1+m2)gt1=(m1+m2)v1
解得t1=0.25 s。
假如兩物塊發(fā)生的是彈性碰撞,碰后A、B的速度分別為vA、vB,則由動(dòng)量守恒定律有m1v0=m1vA+m2vB
由機(jī)械能守恒有
12m1v02=12m1vA2+12m2vB2
設(shè)碰后B滑行的時(shí)間為t2,則μm2gt2=m2vB
解得t2=0.5 s
可見,碰后B在水平面上滑行的時(shí)間t滿足0.25 s≤t≤0.5 s。?導(dǎo)學(xué)號(hào)06400321?
12.如圖,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面3 m/s的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h=0.3 m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30 kg,冰塊的質(zhì)量為m2=10 kg,小孩與滑板始終無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。重力加速度的大小g取10 m/s2。
(1)求斜面體的質(zhì)量;
(2)通過計(jì)算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?
答案(1)20 kg (2)見解析
解析(1)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運(yùn)動(dòng)到最大高度時(shí)兩者達(dá)到共同速度,設(shè)此共同速度為v,斜面體的質(zhì)量為m3。由水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律得
m2v20=(m2+m3)v ①
12m2v202=12(m2+m3)v2+m2gh ②
式中v20=-3 m/s為冰塊推出時(shí)的速度。聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得m3=20 kg。 ③
(2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1,由動(dòng)量守恒定律有
m1v1+m2v20=0 ④
代入數(shù)據(jù)得v1=1 m/s⑤
設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3,由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有
m2v20=m2v2+m3v3 ⑥
12m2v202=12m2v22+12m3v32 ⑦
聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v2=1 m/s⑧
由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方,故冰塊不能追上小孩。
2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律 力學(xué)三大觀點(diǎn) 課時(shí)規(guī)范練20 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 新人教版.doc
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