（全国通用）高三物理一轮复习 第十三章 动量 近代物理初步 第1节 动量守恒定律及其应用课时跟踪检测（选修35）.doc

动量守恒定律及其应用对点训练：动量、冲量、动量定理1(2016合肥一模)质量为0.2 kg的球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量p和合外力对小球做的功w，下列说法正确的是()ap2 kgm/sw2 jbp2 kgm/sw2 jcp0.4 kgm/sw2 jdp0.4 kgm/sw2 j解析：选a取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化量：pmv2mv10.24 kgm/s0.2(6)kgm/s2 kgm/s，方向竖直向上。由动能定理，合外力做的功：wmv22mv120.242j0.262j2 j。2(2016合肥质检)一质量为2 kg的物体受水平拉力f作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图像如图1所示，t0时其速度大小为2 m/s，滑动摩擦力大小恒为2 n，则()图1at6 s时，物体的速度为18 m/sb在06 s内，合力对物体做的功为400 jc在06 s内，拉力对物体的冲量为36 nsdt6 s时，拉力f的功率为200 w解析：选d类比速度图像中位移的表示方法可知，在加速度时间图像中图线与坐标轴所围面积表示速度变化量，在06 s内v18 m/s，又v02 m/s，则t6 s时的速度v20 m/s，a错误；由动能定理可知，06 s内，合力做的功为wmv2mv02396 j，b错误；由动量定理可知，iffftmvmv0，代入已知条件解得if48 ns，c错误；由牛顿第二定律可知，6 s末fffma，解得f10 n，所以拉力的功率pfv200 w，d正确。3(2015重庆高考)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()amgbmgcmg dmg解析：选a由动量定理得(mgf)t0mv，得fmg。选项a正确。对点训练：动量守恒定律的理解与应用4(2016福州质检)如图2所示，物体a的质量是物体b的质量的2倍，中间压缩一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，由静止同时放开两手后一小段时间内()图2aa的速率始终等于b的速率ba的动量大小大于b的动量大小ca受的合力大小大于b受的合力大小da的动量不等于b的动量解析：选da、b开始静止时，同时放开手后一段时间内，系统动量守恒，a的动量和b的动量大小相等，方向相反，a、b错误，d正确；由牛顿第三定律知，a受的合力大小等于b受的合力大小，c错误。5(2016厦门质检)如图3所示，两辆质量均为m的小车a和b置于光滑的水平面上，有一质量为m的人静止站在a车上，两车静止。若这个人自a车跳到b车上，接着又跳回a车并与a车相对静止。则此时a车和b车的速度之比为()图3a bc d解析：选c规定向右为正方向，则由动量守恒定律有：0mvb(mm)va，得，故选c。6(2016济宁高三期末)如图4所示，一质量m3.0 kg的长方形木板b放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m1.0 kg的小木块a。给a和b以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使a开始向左运动，b开始向右运动，a始终没有滑离b板。 在小木块a做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()图4a1.8 m/s b2.4 m/sc2.8 m/s d3.0 m/s解析：选ba先向左减速到零，再向右加速运动，在此期间，木板减速运动，最终它们保持相对静止，设a减速到零时，木板的速度为v1，最终它们的共同速度为v2，取水平向右为正方向，则mvmvmv1，mv1(mm)v2，可得v1 m/s，v22 m/s，所以在小木块a做加速运动的时间内，木板速度大小应大于2.0 m/s而小于 m/s，只有选项b正确。对点训练：碰撞、爆炸及反冲7两球a、b在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，ma1 kg，mb2 kg，va6 m/s，vb2 m/s。当a追上b并发生碰撞后，两球a、b速度的可能值是()ava5 m/s，vb2.5 m/sbva2 m/s，vb4 m/scva4 m/s，vb7 m/sdva7 m/s，vb1.5 m/s解析：选b虽然题中四个选项均满足动量守恒定律，但a、d两项中，碰后a的速度va大于b的速度vb，必然要发生第二次碰撞，不符合实际；c项中，两球碰后的总动能ekmava2mbvb257 j，大于碰前的总动能ekmava2mbvb222 j，违背了能量守恒定律；而b项既符合实际情况，也不违背能量守恒定律，故b项正确。8(2016泉州高三质检)“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东；则另一块的速度为()a3v0v b2v03vc3v02v d2v0v解析：选c取水平向东为正方向，爆炸过程系统动量守恒，3mv02mvmvx，可得vx3v02v，c正确。9如图5所示，光滑水平轨道上放置长板a(上表面粗糙)和滑块c，滑块b置于a的左端，三者质量分别为ma2 kg、mb1 kg、mc2 kg。开始时c静止，a、b一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，a与c发生碰撞(时间极短)后c向右运动，经过一段时间，a、b再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与c碰撞。求a与c碰撞后瞬间a的速度大小。图5解析：因碰撞时间极短，a与c碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间a的速度为va，c的速度为vc，以向右为正方向，由动量守恒定律得mav0mavamcvca与b在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vab，由动量守恒定律得mavambv0(mamb)vaba与b达到共同速度后恰好不再与c碰撞，应满足vabvc联立式，代入数据得va2 m/s。答案：2 m/s对点训练：动量与能量的综合问题10(2016北京丰台区质检)如图6所示，两质量分别为m1和m2的弹性小球a、b叠放在一起，从高度为h处自由落下，h远大于两小球半径，落地瞬间，b先与地面碰撞，后与a碰撞，所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向、碰撞时间均可忽略不计。已知m23m1，则a反弹后能达到的高度为()图6ah b2hc3h d4h解析：选d所有的碰撞都是弹性碰撞，所以不考虑能量损失。设竖直向上为正方向，根据机械能守恒定律和动量守恒定律可得，(m1m2)gh(m1m2)v2，m2vm1vm1v1m2v2，(m1m2)v2m1v12m2v22，m1v12m1gh1，将m23m1代入，联立可得h14h，选项d正确。11(2014北京高考)如图7所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块a和b分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将a无初速释放，a与b碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径r0.2 m；a和b的质量相等；a和b整体与桌面之间的动摩擦因数0.2。取重力加速度g10 m/s2。求：图7(1)碰撞前瞬间a的速率v；(2)碰撞后瞬间a和b整体的速率v；(3)a和b整体在桌面上滑动的距离l。解析：设滑块的质量为m。(1)根据机械能守恒定律mgrmv2得碰撞前瞬间a的速率v2 m/s。(2)根据动量守恒定律mv2mv得碰撞后瞬间a和b整体的速率vv1 m/s。(3)根据动能定理(2m)v2(2m)gl得a和b整体沿水平桌面滑动的距离l0.25 m。答案：见解析12(2015山东高考)如图8，三个质量相同的滑块a、b、c，间隔相等地静置于同一水平直轨道上。现给滑块a向右的初速度v0，一段时间后a与b发生碰撞，碰后a、b分别以v0、v0的速度向右运动，b再与c发生碰撞，碰后b、c粘在一起向右运动。滑块a、b与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。求b、c碰后瞬间共同速度的大小。图8解析：设滑块质量为m，a与b碰撞前a的速度为va，由题意知，碰撞后