【物理】2020届一轮复习人教版动量守恒定律及其应用作业

【物理】2020届一轮复习人教版动量守恒定律及其应用作业

‎2020届一轮复习人教版 动量守恒定律及其应用 作业 ‎1.(多选)如图6所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是(　　)‎ 图6‎ A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等 答案　CD ‎2.(多选)如图7所示，在光滑的水平面上有一静止的小车，甲、乙两人站在小车左、右两端，当二人同时相向而行时，发现小车向右运动.下列说法中正确的是(　　)‎ 图7‎ A.乙的速度必定大于甲的速度 B.甲的质量必定大于乙的质量 C.从数值上，乙的动量必定大于甲的动量 D.甲、乙的动量之和必定不为零 答案　CD ‎3.(2018·南通市、泰州市一模)在冰壶比赛中，冰壶甲以速度v1正碰静止的冰壶乙，碰后冰壶甲的速度变为v2，方向不变.已知两冰壶质量均为m，碰撞过程时间为t，求：‎ ‎(1)正碰后冰壶乙的速度v；‎ ‎(2)碰撞过程中冰壶乙受到的平均作用力大小F.‎ 答案　见解析 解析　(1)以碰撞前冰壶甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律有 mv1＝mv2＋mv 解得v＝v1－v2.‎ ‎(2)对冰壶乙，在碰撞过程中由动量定理有Ft＝mv－0‎ 解得F＝.‎ ‎4.(2018·盐城中学4月检测)下雪天，卡车在平直的高速公路上匀速行驶，司机突然发现前方停着一辆故障车，他将刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行了一段距离L后停下.已知卡车质量M为故障车质量m的5倍，设卡车与故障车相撞前的速度为v1，两车相撞后的速度变为v2，相撞的时间极短，求：‎ ‎(1)v1∶v2的值；‎ ‎(2)卡车在碰撞过程中受到的冲量大小.‎ 答案　见解析 解析　(1)以相撞前卡车的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得Mv1＝(M＋m)v2，由M∶m＝5∶1可得v1∶v2＝6∶5‎ ‎(2)由动量定理可得卡车受到的冲量大小I＝Mv2－Mv1‎ ‎1.(多选)若用p1、p2表示两个在同一直线上运动并且相互作用的物体的初动量，p1′、p2′表示它们的末动量，Δp1、Δp2表示它们相互作用过程中各自的动量变化量，则下列式子能表示动量守恒的是(　　)‎ A.Δp1＝Δp2‎ B.p1＋p2＝p1′＋p2′‎ C.Δp1＋Δp2＝0‎ D.Δp1＋Δp2＝常数(不为零)‎ 答案　BC 解析　动量守恒的含义是：两个物体相互作用前的总动量等于其相互作用后的总动量，因此B选项正确；p1＋p2＝p1′＋p2′，变形后为(p1′－p1)＋(p2′－p2)＝0，即Δp1＋Δp2＝0，故C选项正确.‎ ‎2.(2018·前黄中学检测)如图1所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(　　)‎ 图1‎ A.动量守恒，机械能守恒 B.动量不守恒，机械能守恒 C.动量守恒，机械能减小 D.动量不守恒，机械能减小 答案　D ‎3.(多选)如图2所示，两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是(　　)‎ 图2‎ A.互推后两同学总动量增加 B.互推后两同学动量大小相等，方向相反 C.分离时质量大的同学的速度小一些 D.互推过程中机械能守恒 答案　BC 解析　对两同学所组成的系统，互推过程中，合外力为零，总动量守恒，故A错误；互推后两同学总动量为零，动量的大小相等，方向相反，质量大的同学的速度小一些，故B、C正确；互推过程中机械能增大，故D错误.‎ ‎4.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/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)(　　)‎ A.30kg·m/s　　　　　　 B.5.7×102 kg·m/s C.6.0×102kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s 答案　A 解析　由于喷气时间很短，且不计重力和空气阻力，所以火箭和燃气组成的系统动量守恒.设火箭的质量为m1，燃气的质量为m2.由题意可知，燃气的动量大小p2＝m2v2＝50×10－3‎ ‎×600kg·m/s＝30 kg·m/s.以火箭运动的方向为正方向，根据动量守恒定律可得0＝p1－p2，则火箭的动量大小为p1＝p2＝30kg·m/s，所以A正确，B、C、D错误.‎ ‎5.如图3所示，在光滑水平面上质量分别为mA＝2kg、mB＝4kg，速率分别为vA＝5 m/s，vB＝2 m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动，则(　　)‎ 图3‎ A.它们碰撞前的总动量是18kg·m/s，方向水平向右 B.它们碰撞后的总动量是18kg·m/s，方向水平向左 C.它们碰撞前的总动量是2kg·m/s，方向水平向右 D.它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左 答案　C 解析　以向右为正方向，则它们碰撞前的总动量是p＝mAvA－mBvB＝2 kg·m/s，方向水平向右，A、B相碰过程中遵守动量守恒定律，故它们碰撞后的总动量也是2 kg·m/s，方向水平向右，C正确.‎ ‎6.(多选)(2018·徐州三中月考)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻水平弹簧，如图4所示，当A撞上弹簧，且弹簧被压缩最短时(　　)‎ 图4‎ A.A、B系统总动量仍然为mv B.A的动量变为零 C.B的动量达到最大值 D.A、B的速度相同 答案　AD 解析　A、B系统水平方向动量守恒，A正确；弹簧被压缩到最短时A、B两物体具有相同的速度，故A的动量不为零，D正确，B错误；因为弹簧还会弹开，故B物体会继续加速，所以此时B的速度并不是最大的，即B的动量未达到最大值，C错误.‎ ‎7.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L ‎，如图5所示.将一质量为m且可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端.此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图5‎ A.FN＝mgcosα B.滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcosα C.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒 D.此过程中斜面体向左滑动的距离为L 答案　D 解析　当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面体A水平向左加速运动，所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力FN不等于mgcos α，A错误；滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt，B错误；由于滑块B有竖直方向的分加速度，所以A、B组成的系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，C错误；A、B组成的系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A、B两者水平位移大小分别为x1、x2，则Mx1＝mx2，x1＋x2＝L，解得x1＝L，D正确.‎ ‎8.(2018·如皋市模拟四)如图6所示，在橄榄球比赛中，质量为100kg的橄榄球前锋以vA＝5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75 kg的球员，一个速度vB＝2 m/s，另一个速度vC＝4m/s，他们腾空扭在了一起.他们碰撞后瞬间的速度大小约为 m/s，在此过程中三名球员的总机械能(选填“增大”“不变”或“减小”).‎ 图6‎ 答案　0.2　减小 解析　以前锋的速度vA的方向为正方向，设碰撞后瞬间的共同速度为v ‎，根据动量守恒定律得：‎ mAvA－mBvB－mCvC＝(mA＋mB＋mC)v，‎ 代入数据解得：v＝0.2m/s 碰撞前三名球员的总动能Ek1＝mAvA2＋mBvB2＋mCvC2＝2000J 碰撞后三名球员的总动能Ek2＝(mA＋mB＋mC)v2＝5J 可知，在碰撞过程中三名球员的总机械能减小.‎ ‎9.(2018·海安中学开学考)如图7甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA＝1kg.初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移－时间图象如图乙所示(规定向右为位移的正方向)，求：‎ 图7‎ ‎(1)物体B的质量为多少？‎ ‎(2)A、B碰撞时间极短，图中无法显示，Δt＝0.01s，求A、B碰撞过程中B受到的平均作用力大小.‎ 答案　见解析 解析　(1)由题图可知，‎ 碰撞前vA＝ m/s＝4 m/s，vB＝0‎ 碰撞后v＝ m/s＝1 m/s 则由动量守恒定律得mAvA＝(mA＋mB)v 解得：mB＝＝3 kg.‎ ‎(2)对B，由动量定理可得I＝FΔt＝mBv－0‎ 解得：F＝＝300 N.‎ ‎10.(2018·南阳中学模拟)如图8所示，一质量为M的长木板在光滑水平面上以速度v0向右运动，一质量为m的小铁块在木板上以速度v0向左运动，铁块与木板间存在摩擦，为使木板能保持速度v0向右匀速运动，必须对木板施加一水平力，直至铁块与木板达到共同速度v0.设木板足够长，求此过程中水平力的冲量大小.‎ 图8‎ 答案　2mv0‎ 解析　以M、m组成的系统为研究对象，设M运动的方向为正方向，根据动量定理有Ft＝(M＋m)v0－(Mv0－mv0)＝2mv0‎ 则此过程中水平力的冲量大小I＝Ft＝2mv0.‎ ‎11.(2018·南通市等七市三模)如图9所示，在光滑水平冰面上，一蹲在滑板上的小孩推着冰车一起以速度v0＝1.0 m/s向左匀速运动.某时刻小孩将冰车以相对冰面的速度v1＝7.0 m/s向左推出，冰车与竖直墙发生碰撞后原速率弹回.已知冰车的质量为m1＝10 kg，小孩与滑板的总质量为m2＝30 kg，小孩与滑板始终无相对运动.取g＝10 m/s2.‎ 图9‎ ‎(1)求冰车与竖直墙发生碰撞过程中，墙对冰车的冲量大小I；‎ ‎(2)通过计算判断，冰车能否追上小孩？‎ 答案　见解析 解析　(1)以向左为正方向，冰车在与竖直墙碰撞过程中由动量定理有 ‎－I＝m1(－v1)－m1v1‎ 解得I＝140 N·s；‎ ‎(2)设小孩推出冰车后与滑板共同运动的速度为v，由动量守恒定律有(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v 解得v＝－1.0 m/s 由于|v|

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