高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí) 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用1

動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用一、選擇題(每小題5分，共30分)1做自由下落的物體，在下落過程的任何相等的時(shí)間間隔內(nèi)相等的物理量是()A物體受到的沖量B重力對(duì)物體做的功C物體速度的增量D對(duì)物體做功的平均功率解析AC自由下落的物體，做勻變速運(yùn)動(dòng)，故相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的增量相同，也就是動(dòng)量的變化量相同，即重力的沖量相同，故A、C兩項(xiàng)正確2兩個(gè)具有相等動(dòng)量的物體，質(zhì)量分別為m1和m2，且m1>m2，則()Am2動(dòng)能較大Bm1動(dòng)能較大C兩物體動(dòng)能相等D無法判斷解析A由pmv和Ekmv2得：Ek，又因?yàn)閙1>m2，則Ek2>Ek1，故A項(xiàng)正確3.小車靜止在光滑水平面上，站在車上的人練習(xí)打靶(人相對(duì)于小車靜止不動(dòng))，靶裝在車上的另一端，如圖所示，已知車、人、槍和靶的總質(zhì)量為M(不含子彈)，子彈的質(zhì)量為m，若子彈離開槍口的水平速度大小為v0(空氣阻力不計(jì))，子彈打入靶中且留在靶里，則子彈射入靶后，小車獲得的速度大小為()A0 B.C. D.解析A設(shè)車、人、槍、靶和子彈組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，初動(dòng)量為零，因此子彈打入靶中且留在靶里，則子彈射入靶后，小車獲得的速度也為零，故選A.4.如圖所示，板車B靜止在光滑水平面上，在其左端有一物體A以水平速度v0向右滑行由于A、B間存在摩擦，A在B上滑行后A開始做減速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)車足夠長(zhǎng)，則B速度達(dá)到最大時(shí)，應(yīng)出現(xiàn)在()A的速度最小時(shí)A、B的速度相等時(shí)A在B上相對(duì)靜止時(shí)B開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)A只有 B只有C只有 D解析D車足夠長(zhǎng)，A做減速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到共同速度，二者不再受力的作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)A、B保持相對(duì)靜止，故全對(duì)5一個(gè)靜止的質(zhì)量為M的原子核，放出一個(gè)質(zhì)量為m的粒子，粒子離開原子核時(shí)相對(duì)核的速度為v0，則形成的新核速度大小為()Av0 B.C. D.解析C設(shè)新核速度為v1，則粒子的速度為v2v0v1，則由動(dòng)量守恒定律得0(Mm)v1mv2，解得v1，C正確6A、B兩個(gè)質(zhì)量相等的球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7 kgm/s，B球的動(dòng)量是5 kgm/s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量的可能值是()ApA8 kgm/s，pB4 kgm/sBpA6 kgm/s，pB6 kgm/sCpA5 kgm/s，pB7 kgm/sDpA2 kgm/s，pB14 kgm/s解析BC碰撞過程應(yīng)滿足兩個(gè)條件：碰撞前后動(dòng)量守恒；碰后動(dòng)能不大于碰前動(dòng)能A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)碰撞前、后動(dòng)量都守恒由pmv，Ekmv2可得Ek，設(shè)A、B質(zhì)量均為m，A、B兩球碰前總動(dòng)能Ek.對(duì)于A選項(xiàng)，碰后總動(dòng)能Ek>Ek，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；同樣可推測(cè)出D項(xiàng)錯(cuò)誤；B、C項(xiàng)正確二、非選擇題(共70分)7(8分)光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長(zhǎng)的松弛細(xì)繩相連開始時(shí)a球靜止，b球以一定速度運(yùn)動(dòng)直至繩被拉緊，然后兩球一起運(yùn)動(dòng)，在此過程中兩球的總動(dòng)量_(填“守恒”或“不守恒”)；機(jī)械能_(填“守恒”或“不守恒”)解析動(dòng)量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，與系統(tǒng)的內(nèi)力無關(guān)機(jī)械能守恒的條件除了重力做功之外無其他外力做功只是系統(tǒng)機(jī)械能守恒的必要條件，還要系統(tǒng)內(nèi)力做功之和為零，而本情景中在細(xì)繩繃直的瞬間有內(nèi)力做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故機(jī)械能不守恒【答案】守恒不守恒8(10分)A、B兩物體在水平面上相向運(yùn)動(dòng)，其中物體A的質(zhì)量為mA4 kg，兩球發(fā)生相互作用前后的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示則(1)由圖可知A、B兩物體在t_時(shí)刻兩物體發(fā)生碰撞，B物體的質(zhì)量為mB_kg.(2)碰撞過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失了多少？解析(1)由圖象知，在t2 s時(shí)刻A、B相撞，碰撞前后，A、B的速度：vA m/s2 m/s，vB m/s3 m/s，vAB m/s1 m/s.由動(dòng)量守恒定律有：mAvAmBvB(mAmB)vAB.解得mB6 kg.(2)碰撞過程損失的能量：EmAvmBv(mAmB)v30 J.【答案】(1)2 s6(2)30 J9.(12分)在做游戲時(shí)，將一質(zhì)量為m0.5 kg的木塊，以v03.0 m/s的速度推離光滑固定高木塊，恰好進(jìn)入等高的另一平板車M上，如圖所示，平板車的質(zhì)量M2.0 kg.若小木塊沒有滑出平板車，而它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.03，重力加速度g10 m/s2.求：(1)木塊靜止在平板車上時(shí)車子的速度；(2)這一過程經(jīng)歷的時(shí)間解析(1)m與M組成的系統(tǒng)作用前后動(dòng)量守恒，據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv0(Mm)v，vv00.6 m/s.(2)設(shè)m相對(duì)M的滑行時(shí)間為t，以m為研究對(duì)象，取v0方向?yàn)檎较颍瑩?jù)動(dòng)量定理有：mgtmvmv0，解得t8 s.【答案】(1)0.6 m/s(2)8 s10(12分)如圖所示，在水平光滑的直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為m1 kg的相同小球A、B、C，現(xiàn)讓A球以v02 m/s 的速度向著B球運(yùn)動(dòng)，A、B兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟C球碰撞，C球的最終速度vC1 m/s.(1)A、B兩球跟C球相碰前的共同速度多大？(2)兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？解析(1)A、B相碰滿足動(dòng)量守恒mv02mv1，得兩球跟C球相碰前的速度v11 m/s.(2)兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒2mv1mvC2mv2.得兩球碰撞后的速度v20.5 m/s，兩次碰撞損失的動(dòng)能 |Ek|mv2mvmv，帶入數(shù)據(jù)得：|Ek|1.25 J.【答案】(1)1 m/s(2)1.25 J11(14分)光滑水平面上有一質(zhì)量為M的滑塊，滑塊的左側(cè)是一光滑的圓弧，圓弧半徑為R1 m一質(zhì)量為m的小球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)沖上滑塊已知M4m，g取10 m/s2，若小球剛好沒躍出圓弧的上端，求：(1)小球的初速度v0是多少？(2)滑塊獲得的最大速度是多少？解析(1)當(dāng)小球上升到滑塊上端時(shí)，小球與滑塊水平方向速度相同，設(shè)為v1，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有：mv0(mM)v1因系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mv(mM)vmgR聯(lián)立式解得v05 m/s(2)小球到達(dá)最高點(diǎn)以后又滑回，滑塊又做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球離開滑塊后滑塊速度最大研究小球開始沖上滑塊一直到離開滑塊的過程，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒有：mv0mv2Mv3mvmvMv聯(lián)立式解得v32 m/s【答案】(1)5 m/s(2)2 m/s12(14分)如圖所示，質(zhì)量m10.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)有質(zhì)量m20.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v02 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，取g10 m/s2，求：(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t.(2)要使物塊恰好不從車面上滑出，那么平板車的長(zhǎng)度L為多大？解析(1)設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：m2v0(m1m2)v設(shè)物塊與車面間的滑動(dòng)摩擦力為F，對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有：Ftm2vm2v0其中：Fm2g解得：t，代入數(shù)據(jù)得：t0.24 s(2)要使物塊恰好不從車面上滑出，由功能關(guān)系有：m2v(m1m2)v2m2gL，代入數(shù)據(jù)解得L0.24 m.【答案】(1)0.24 s(2)0.24 m- 5 -