第六章动量动量守恒定律本章综合能力提升练Word版含解析

1、本章综合能力提升练、单项选择题1.若物体在运动过程中受到的合力不为零，则（）A .物体的动能不可能总是不变的B .物体的动量不可能总是不变的C .物体的加速度一定变化D .物体的速度方向一定变化 答案 B2. （2019黑龙江省齐齐哈尔市质检）如图1所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可 视为质点，质量相等.Q与水平轻弹簧相连，设 Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧 发生碰撞.在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于A . P的初动能1B . P的初动能的-C. P的初动能的1D. P的初动能的1飞机受到兔子的平均撞击力约为 （）答案 B3 .高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业

2、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( )A.吟 +mgB. 血严mgC呼 + mgD.呼-mg答案 A解析 由自由落体运动公式得：人下降 h距离时的速度为 v =在t时间内对人，由动量定理得：（mg F）t= 0 mv,解得安全带对人的平均作用力为 F =血严+ mg，故A正确.4. （2018山西省太原市上学期期末）2017年10月20日，一架从墨尔本飞往布里斯班的飞机, 飞到1 500 m高时正面撞到了一只兔子，当时这只兔子正被一

3、只鹰抓着，两者撞到飞机当场 殒命.设当时飞机正以720 km/h的速度飞行，撞到质量为2 kg的兔子，作用时间为0.1 s.则334.0X 10 N41.44 X 10 N解析 720 km/h = 200 m/s ;根据动量定理Ft = mv可得F=平=2：200 N = 4X 103 N，故选A . 1.44 X 10 N3C. 8.0X 10 N 答案 B项B正确.5. （2018山东省临沂市上学期期中）如图2所示，曲线是某质点只在一恒力作用下的部分运动 轨迹.质点从M点出发经P点到达N点，已知质点从 M点到P点的路程大于从 P点到的路程，质点由M点运动到P点与由P点运动到N点的时间相等

4、.下列说法中正确的是（A 质点从M到N过程中速度大小保持不变B 质点在M、N间的运动不是匀变速运动C .质点在这两段时间内的动量变化量大小相等，方向相同D .质点在这两段时间内的动量变化量大小不相等，但方向相同 答案 C 解析 因为质点在恒力作用下运动，所以质点做匀变速曲线运动，速度随时间变化，故B错误；根据动量定理可得 F At= Ap,两段过程所用时间相同，所以动量变化量大小和方向 都相同，故C正确，D错误.6. （2019湖南省怀化市调研）一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t= 0时刻开始，受到如图3所示的水平外力作用，下列说法正确的是（）A .第1 s末质点的速度为2 m/s

5、B 第2s末外力做功的瞬时功率最大C .第1s内与第2s内质点动量增加量之比为D .第1s内与第2s内质点动能增加量之比为答案 D解析 由动量定理：Ft = mv2- mv1，求出第1s末、第2 s末速度分别为：V1= 4 m/s、V2= 6 m/s,故A错误；第1 s末的外力的瞬时功率 P= F1V1= 4 X 4 W = 16 W,第2 s末外力做功的瞬时功piP2mvi1X 4m2二mi=莎k4=2,故C错误；第i s内与第2 s内质点动能增加量分别为:1Eki = 2率P' = F2v2= 2X 6 W = i2 W，故B错误；第i s内与第2 s内质点动量增加量之比为:mvi

6、2 = 8 J, Ek2= imv22 imvi2= io J,则Eki : Ek2 = 8 : io = 4 : 5,故 D 正确.二、多项选择题 7如图4所示，质量为 M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为 0个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度vo开始运动.当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v,距地面高度为h,则下列关系式中正确的mvo= (m+ M)vmvocos 0= (m+ M)vi2mgh = 2m(vosin 0)i2 imgh + 2(m+ M)v =刁2 mvo答案 BD 解析 小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速

7、度相同，二者组成的系统在水平方向上 动量守恒，全过程机械能也守恒以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统 动量守恒得 mvocos 0= （m+ M）v，故A错误，B正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律i2 i 2得 mgh + 2(m+ M)v = mvo，故 C 错误，D 正确.8.质量为M和mo的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面 的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图 5所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是（）A . M、mo、m速度均发生变化，分别为 vi、V2、g,而且满足（M + mo）v = Mvi + mov2 + mv3B

8、 . mo的速度不变，M和m的速度变为vi和v2,而且满足 Mv= Mvi + mv?C. mo的速度不变，M和m的速度都变为v，且满足Mv= （M + m）v'D. M、mo、m速度均发生变化，M、m。速度都变为vi, m的速度变为V2,且满足(M + m)vo =(M + m)v1 + mv2 答案 BC 解析 碰撞的瞬间 M和m组成的系统动量守恒， mo的速度在瞬间不变，以 M的初速度方向 为正方向，若碰后M和m的速度变为vi和V2，由动量守恒定律得：Mv= Mvi+ mv2;若碰后M和m速度相同，由动量守恒定律得：Mv= (M + m)v，故B、C正确.9. (20i8东北三省

9、三校一模)将一小球从地面以速度 vo竖直向上抛出，小球上升到某一咼度 后又落回到地面若该过程中空气阻力不能忽略，且大小近似不变，则下列说法中正确的是 ( )A 重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等B .重力在上升过程与下降过程中的冲量相同C .整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量D .整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量 答案 ACA正确;解析 根据 W= Gh可知，重力在上升过程与下降过程中做的功大小相等，故选项 上升过程中的加速度a亠g+m大于下降过程中的加速度a 下=g-m，则上升的时间小于下降的时间，即t ±<t下，根据1= Gt可知，重力在上升

10、过程中的冲量小于下降过程中的冲量，故 选项B错误；根据功能关系，整个过程中空气阻力所做的功等于小球机械能的变化量，故选 项C正确；整个过程中空气阻力的冲量和重力的冲量之和等于小球动量的变化量，故选项 错误.三、非选择题10.如图6所示,在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和带固定挡板的质量都是的滑块A、B,做“探究碰撞中的不变量”的实验:C|1-fi1图6B紧贴在一起，在滑块 A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销(i) 把两滑块A和卡住两滑块A和B，在两滑块A和B的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩 状态.A运动至挡板C的时间ti ,(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启

11、动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当两滑块 和B与挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下滑块 滑块B运动至挡板D的时间t2.(3)重复几次取ti、t2的平均值.请回答以下几个问题: (1)在调整气垫导轨时应注意(2) 应测量的数据还有作用前A、B两滑块的速度与质量乘积之和为 ，作用后A、B两滑块的速度与质量乘积之和为.(用测量的物理量符号和已知的物理量符号表示) 答案(1)使气垫导轨水平 滑块A至挡板C的距离Li、滑块B至挡板D的距离L2L1 .丄2卡R丄2 小.,丄1（3）0 （M 十 m）石M或 M石（M 十 m） 解析(1)为了保证滑块 A、B作用后做匀速直线运动，必须使气垫导

12、轨水平.(2)要求出A、B两滑块在电动卡销放开后的速度，需测出 A至e的时间t1和B至D的时间t2,并且要测量出两滑块到两挡板的运动距离L1和L2，再由公式v = X求出其速度.(3) 设向左为正方向，根据所测数据求得两滑块的速度分别为va= ¥，vb= ¥.作用前两滑块 静止，v=0，速度与质量乘积之和为°作用后两滑块的速度与质量乘积之和为(M+咗M- （M 十1.L2M厂.若设向右为正方向，同理可得作用后两滑块的速度与质量的乘积之和为 t211. (2018山西省太原市上学期期末)如图7所示，在光滑水平面上有一质量为 m、长度为L 的木板A,木板的右端点放有一

13、质量为 3m的物块B(可视为质点)，木板左侧的水平面上有一物块e.当物块e以水平向右的初速度v0与木板发生弹性碰撞后，物块B恰好不会从木板A 上掉下来，且最终物块 C与A的速度相同.不计物块 C与木板A碰撞时间，三物体始终在一直线上运动，重力加速度为 g，求:图7(1)物块C的质量me； (2)木板A与物块B间的动摩擦因数卩2v02答案(1)2m(2)9-9gL解析(1)物块e与木板A发生碰撞的过程，以向右为正方向，由动量守恒定律与能量守恒定 律得: mev0= meve + mvA12_12丄1 2gmevo 2meve 十 2mvA 木板A和物块B相互作用过程，由动量守恒定律得mvA =

14、4mv 由最终物块C与木板A的速度相同可知vc= V 联立得mc= 2m 木板A和物块B相互作用过程，由能量守恒得1 2 1 23 卩 mg= mvA 4mv2 解得尸益.12. (2018贵州省安顺市适应性监测三)如图8所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧,Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为尸0.5, Q点右侧水平地面光滑,现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g.求:(2)设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为vo,(1)物块A沿圆弧轨道滑至 P点时对轨道的压力大小;(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)； 物块A最终停止位置到 Q点的距离.1 1答案(1)3mg(2)3mgR (3)9R解析(1)物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点，设速度大小为 VP, 由机械能守恒定律有： mgR = mvp2设在最低点轨道对物块的支持力大小为N,2由牛顿第二定律有：N mg= m,R联立解得：N = 3mg,3mg.由牛顿第三定律可知物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小为 由动能定理有 mgR卩mgR= 打。2 0, 解得 Vo = VgR, 当物块A、物