高考物理选修知识点巩固练习动量守恒定律提高

【巩固练习】一、选择题：1如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则（ ） A小木块和木箱最终都将静止 B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动2如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑（ ） A在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒 B在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动 D被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处3平板车B静止在光滑水平面上，在其左端另有物体A以水平初速度v0向车的右端滑行，如图所示，由于A、B间存在摩擦，因而A在B上滑行后，A开始做减速运动，B做加速运动（设B车足够长），则B车速度达到最大时，应出现在（ ） AA的速度最小时 BA的速度最大时CA、B速度相等时 DB车开始做匀速直线运动时4如图所示，物体A的质量是B的2倍，中间有一压缩弹簧，放在光滑水平面上，由静止同时放开两物体后一小段时间内（ ） AA的速度是B的一半 BA的动量大于B的动量 CA受的力大于B受的力 D总动量为零5如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（ ） A小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒 C小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零 D在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反6如图所示，小车放在光滑地面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是（ ） AA、B质量相等，但A比B速率大 BA、B质量相等，但A比B速率小 CA、B速率相等，但A比B的质量大 DA、B速率相等，但A比B的质量小7一弹簧枪可射出速度为的铅弹，现对准以的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为（ ） A5颗 B6颗 C7颗 D8颗8如图所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为和，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为，此时B球的动量大小为，则下列等式成立的是（ ） A B C D9如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在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，静止于A车上，则A车的速率（ ） A等于零 B小于B车的速率 C大于B车的速率 D等于B车的速率10如图所示，A、两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是（ ） A当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒 B当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒 C无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量守恒 D当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒二、填空题11场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m1、m2，电量分别为q1、q2，A、B两小球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为_ 12甲、乙两人均以的速度在冰上相向滑行，甲拿着一个质量的小球，当甲将球传给乙，乙再传给甲，这样传球若干次后，乙的速度变为零，甲的速度为_。13在光滑的水平地面上，质量为的物体以的速度向右运动，另一个质量为8kg的物体以的速度向左运动，两物体相碰后粘在一起运动，碰后它们共同速度的大小为_，方向为_。14质量为的金属块和质量为的木块用细线系在一起，以速度在水中匀速下沉，某一时刻细线断了，则当木块停止下沉的时刻。铁块下沉的速率为_。（设水足够深，水的阻力不计）三、解答题： 15如图所示，在水平面上有一质量的小车，小车上放有质量均为的物块A和B，物块A和小车右端用一根轻质弹簧连在一起，弹簧处于自然状态。现保持小车静止，用力向右缓慢推B，使弹簧压缩，外力做功。然后撤去外力，不计一切摩擦，小车足够长。求：（1）B与A分离时，小车的速度；（2）从撤去外力至B与A分离时，A对B做的功。 16、(2015 烟台模拟)用轻质弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止于前方，如图所示，B与C碰撞后二者粘在一起运动，求：当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度多大?弹簧弹性势能的最大值是多少?CAB17、（2015 宝鸡三检）在足够长的光滑固定水平杆上，套有一个质量为的光滑圆环。一根长为的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量为的木块，如图所示。现有一质量为的子弹以的速度水平向右射入木块，子弹穿出木块时的速度为，子弹与木块作用的时间极短，取。求： 当子弹射穿木块时，子弹对木块的冲量；当子弹射穿木块后，圆环向右运动的最大速度。18、（2015 西安交大附中三模）如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂，摆长相同，均为L。现将绝缘球拉至与竖直方向成=60的位置自由释放，摆至最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场，已知由于磁场的阻尼作用，金属球总能在下一次碰撞前停在最低点处，重力加速度为g。求：(1)第一次碰撞前绝缘球的速度v0； (2)第一次碰撞后绝缘球的速度v1； (3)经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于37。（你可能用到的数学知识：sin37=0.6，cos37=0.8，0.812=0.656，0.813=0.531，0.814=0.430，0.815=0.349，0.816=0.282）MO60o【答案与解析】一、选择题：1【答案】B【解析】把小木块和木箱看成一个系统，该系统所受合外力为零，故系统动量守恒，系统的初动量向右，末动量也应向右选项C中小木块始终在木箱内做往复运动，因摩擦力的存在，系统的机械能会越来越少，最终停止，这是不可能的可见。只有B选项正确2【答案】C【解析】小球从弧形槽高h的地方下落过程中，对于小球和槽组成的系统在水平方向上不受外力作用，所以在水平方向上动量守恒但是，当小球接触弹簧以后，弹簧会对小球施加一个水平向左的外力作用，故在以后的运动过程中小球和槽组成的系统动量不守恒，选项A错误；小球在弧形槽中下落过程中和弧形槽产生了一个垂直于接触面的弹力，而且在弹力分力的方向上两者都发生了位移，故小球和槽之间的相互作用力要做功，选项B错误；当小球被弹簧反弹后，小球和弧形槽在水平方向上不受任何力的作用，故小球和槽在水平方向做速率不变的直线运动，选项C正确；由于小球被弹簧反弹后，小球和槽组成的系统有水平向左的总动量，当小球回到最高点时，系统仍然具有水平向左的动量，按照机械能守恒观点小球所能回到的高度将小于h，选项D错误3【答案】A、C、D4【答案】A、D5【答案】B、D 【解析】以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受力的作用，所以系统的动量在水平方向上守恒由于初始状态小车与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零要么大小相等，方向相反，所以A、C错，B、D对6【答案】A、C 【解析】两人及车组成的系统动量守恒，则，得7【答案】D【解析】设木块质量为，一颗铅弹质量为，则第一颗铅弹射入，有，代入数据可得设再射入n颗铅弹木块停止，有，解得8【答案】B、D 【解析】因水平面光滑，所以A、B两球组成的系统在水平方向上动量守恒由于、均表示动量的大小，所以碰前的动量为，碰后的动量为，B对经变形，D对9【答案】B 【解析】两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统在水平方向上动量守恒设人的质量为，车的质量为，A、B车的速率分别为，则由动量守恒定律得，所以有，故v1v2，所以B正确10【答案】B、C 【解析】当C在A上滑行时，若以A、C为系统，B对A的作用力为外力且不等于0，故系统动量不守恒，A选项错误；当C在B上滑行时，A、B已脱离，以B、C为系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，B选项正确；若将A、B、C三物视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，C选项正确，D选项错误二、填空题11【答案】E(q1+q2)=(m1+m2)g【解析】系统动量守恒的条件是该系统受的合外力为0，则小球受力应满足E(q1+q2)=(m1+m2)g，且二力方向相反12【答案】零13【答案】 ；向左14【答案】 三、解答题： 15【答案】（1）； （2）【解析】(1)当弹簧第一次恢复原长时，B与A恰好分离，此时B与A有相同速度，设为，小车的速度为， 根据动量守恒定律，有 由能量关系 解得：， 即小车速度为(2)根据动能定理，从撤去外力至B与A分离时，A对B做的功为： 16、【答案】当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为；弹簧弹性势能的最大值是。【解析】当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大由A、B、C三者组成的系统动量守恒得：解得：B、C碰撞时，B、C系统动量守恒，设B、C相碰时的共同速度为，则：设弹簧的最大弹性势能为，根据机械能守恒得：解得：17、【答案】当子弹射穿木块时，子弹对木块的冲量为、方向水平向右；当子弹射穿木块后，圆环向右运动的最大速度为。【解析】木块和子弹组成的系统在相互作用过程中动量守恒，木块获得的速度为，则有： 解得：设子弹对木块的冲量为，由动量定理可得：解得： 方向水平向右由题意可得，子弹射穿木块后圆环向右运动过程中，当木块从最高点运动到圆环正下方时，圆环速度最大。设此时木块和圆环的速度分别为和，木块与圆环组成的系统满足动量守恒和机械能守恒。 解得： 18、【答案】B【解析】（1）绝缘球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得： 解得：（2）两球碰撞过程动量守恒，以绝缘球的初速度方向为正