2020高考物理一轮总复习第六章动量基础课2动量守恒定律及其应用练习(含解析)新人教

2020高考物理一轮总复习第六章动量基础课2动量守恒定律及其应用练习(含分析)新人教版2020高考物理一轮总复习第六章动量基础课2动量守恒定律及其应用练习(含分析)新人教版20/20袈PAGE20芇莀膄薄罿蚅薇蕿莇芀薅薁螁羃蚀膈蒇膁螂螂蒃蒅荿螇薆肁膃羃袁螃膈莆薆肁薄羀蚃莅羇羅蚆羁羅膂肁薃羀蝿螆袁肂蒃螃膆蝿莈袆螁蒃蚄芀蒄薇羇羆蚁袃蚁羂羆薀薆肆薁芄袂莀芄荿葿肆蒂蚅肃膂螆肈肈膅蒂袂莄薀肄袇蚇芅莂芃芁节蚆袀芇莅羈蚄薃螀羄虿袆蒅袈肅螄蒂蒇蒈虿薅袈蒆蚁罿螅蒀芈蚅螈薂羂蚁芇艿袇蚅蚈羃膃莃薅羈蒆螅蕿莄莄螁袃螇荿袄葿螅莁薃莅螀羈羄荿袂薂羁蚃蕿薈肄艿芃袄蚃芆莈膇莈艿蚄螁膀薄莁螆蒈腿肅肂袂肆腿虿薈聿蒅芃莀莄羈芈蚈罿蚂蒄肂袆蚇袇螈袀肃蒁蒀膄螀莆袇螀蒄蚂节螆葿羅羇蚀袅羃蚀羄芈衿羇蚀羂袁莂薇肇蒈肇薀莃肂衿袅肀肇膇蒀螄莃薁莇袈蚆芇莀膄薄罿蚅薇蕿莇芀薅薁螁羃蚀膈蒇膁螂螂蒃蒅荿螇薆肁膃羃袁螃膈莆薆肁薄羀蚃莅羇羅蚆羁羅膂肁薃羀蝿螆袁肂蒃螃膆蝿莈袆螁蒃蚄芀蒄薇羇羆蚁袃蚁羂羆薀薆肆薁芄袂莀芄荿葿肆蒂蚅肃膂螆肈肈膅蒂袂莄薀肄袇蚇芅莂芃芁节蚆袀芇莅羈蚄薃螀羄虿袂蒅羄肅螀蒂薃蒈螅薅袄蒆螇罿螁蒀莄蚅螅薂羈蚁莃艿羃蚅2020高考物理一轮总复习第六章动量基础课2动量守恒定律及其应用练习(含分析)新人教版

第六章基础课2动量守恒定律及其应用

一、选择题

A并留在其中，A、B用一根弹性优异的

轻质弹簧连在一起，以下列图．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木

块和弹簧组成的系统( )

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，机械能不守恒

D．无法判断动量、机械能可否守恒

分析：选C动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零，本题中子弹、两

木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上所受外力的合力为零，因此动量

守恒．机械能守恒的条件是除重力、弹力对系统做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹

射入木块刹时有部分机械能转变为内能，故系统机械能不守恒，只有选项C正确．

2.(2019届南平模拟)以下列图，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA>mB，置于圆滑水

平面上，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经过相同距离后，撤

去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将( )

1A．停止运动B．向左运动C．向右运动D．运动方向不能够确定分析：选C已知两个力大小相等，A>B，由牛顿第二定律可知，两物体的加速度A<B，mmaa又知xA＝xB，由运动学公式得1212，可知tA>tB，由IA＝FtA，IB＝FtB，可得xA＝aAtA，xB＝aBtB22IA>B，由动量定理可知pA－0＝A，B－0＝IB，则pA>B，碰前系统总动量方向向右，碰撞过IIpp程动量守恒，由动量守恒定律可知，碰后总动量方向向右，故A、B、D错误，C正确．3．(多项选择)质量为m的小球A，沿圆滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正1碰．碰撞后，A球的动能变为原来的9，那么小球B的速度可能是()12A.3v0B.3v0C.94v0D.95v0分析：选AB要注意的是，两球的碰撞不用然是弹性碰撞，A球碰后动能变为原来的1，91碰后A球的运动有两种可能，连续沿则其速度大小变为原来的3.两球在圆滑水平面上正碰，1原方向运动或被反弹．当以A球原来的速度方向为正方向时，则vA′＝±3v0，依照两球碰mv0m12mvmv0m12mvv撞前、后的总动量守恒，有0＋＝×0＋B′，0＋＝×－v0＋B″，解得B′12112112121v02122120000B00－0动能没有增加，因此A、B正确．4.(多项选择)以下列图，小车C放在圆滑地面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开2

始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是( )

A．A、B质量相等，但A比B速率大

B．A、B质量相等，但A比B速率小

C．A、B速率相等，但A比B的质量大

D．A、B速率相等，但A比B的质量小

分析：选AC两人及车组成的系统动量守恒，则mv－mv－mv＝0，得mv－mv>0，AABBCCAABB即mAvA>mBvB.

5.(2019届泉州质检)以下列图，两个大小相同、质量均为m的小弹珠静止在水平川面

上，某少儿在极短时间内给第一个弹珠一个水平冲量使其向右运动，当第一个弹珠运动了距

离L时与第二个弹珠发生弹性正碰，碰后第二个弹珠运动了2L后停下．已知弹珠所受阻力

大小恒为重力的k倍，重力加速度为g，则少儿对第一个弹珠( )

A．施加的冲量为mkgLB．施加的冲量为m3kgL3

C．做的功为kmgLD．做的功为3kmgL

分析：选D两个完好相同的小球发生弹性碰撞，速度交换，设第二个小球碰后的速度

为v，依照匀变速直线运动的规律v2＝2kg·2L，对第一个小球，设少儿对其做功为W，依照

12动能定理W－kmgL＝2mv，代入可求W＝3kmgL，故C错误，D正确；设少儿施加的冲量为I，则I2＝2mW，解得I＝m6kgL，故A、B错误．6.(多项选择)以下列图，小车AB放在圆滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车总质量为，质量为的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，Mm开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C走开弹簧向B端冲去，并跟B

端油泥粘在一起，忽略所有摩擦，以下说法正确的选项是( )

A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动

B．C与油泥碰前，C与小车的速率之比为M∶m

C．C与油泥粘在一起后，小车马上停止运动

D．C与油泥粘在一起后，小车连续向右运动

分析：选BC小车与木块C组成的系统在水平方向上动量守恒，C向右运动时，小车应1212vM向左运动，故A错误；设碰前C的速率为v，小车的速率为v，则0＝mv－Mv，得1＝，v2m故B正确；设C与油泥粘在一起后，小车、C的共同速度为v共，则0＝(＋)共，得v共Mmv＝0，故C正确，D错误．7．(2018届华大新高考缔盟测评)圆滑水平川面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为，b的质量能够取不相同的数值．现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹性mM碰撞，则()A．当M＝m时，碰撞后b的速度最大

B．当M＝m时，碰撞后b的动能最大

4

C．当M>m时，若M越小，碰撞后b的速度越小

D．当M<m时，若M越大，碰撞后b的动量越小

分析：选Ba与b发生弹性碰撞，由动量守恒定律，mv＝mv＋Mv，由机械能守恒定012121212m－Mv0，v2＝2m律，2mv0＝2mv1＋2Mv2，联立解得v1＝＋＋v0.显然，当M→0时，b的速度最mMmM大，选项A错误；当＝时，碰撞后a的速度为零，动能为零，b的动能最大，选项B正Mm确；当M>m时，若M越小，碰撞后b的速度越大，选项C错误；当M<m时，若M越大，碰撞后a的速度越小，a的动量越小．b的动量Mv2＝2mM2mv0，若M越大，碰撞后b的v0＝m/m＋MM＋1动量越大，选项D错误．8．(多项选择)(2018届湖南师大附中检测)质量为m，速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度可能值为()A．vB．vC．vD．v分析：选BD若v＝v，选v的方向为正，由动量守恒得mv＝mv＋3m·v，解得BAv＝－v，碰撞前系统的总动能为12E′＝121AkkA212A错误；若v＝v，由动量守恒得mv＝BBmvA＋3m·v，解得vA＝－v，碰撞后系统的总动能为121212Ek′＝mvA＋×3mvB<mv，不222违反能量守恒定律，是可能的，故B正确；、发生完好非弹性碰撞，则有＝(＋3)B，ABmvmmvv＝v，这时B获得的速度最小，因此v＝v，是不能能的，故C错误；若v＝v，BBB由动量守恒得mv＝mv＋3m·v，解得v＝v，碰撞后系统的总动能为121AAkA×3212D正确．B<，不违反能量守恒定律，是可能的，故mv2mv9.(多项选择)(2018届湖北省华大新高考缔盟质量测评)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞，碰撞前后两者的地址x随时间t变化的图象以下列图，已知a的质量为80g，则以下判断正确的选项是()

5

A．碰撞前滑块a、b的运动方向相同

B．碰撞后滑块b的速度大小是

C．滑块b的质量为100g

D．碰撞前后滑块a、b组成的系统损失的动能为分析：选CD由x-t图象的斜率表示速度，可知，碰撞前滑块a、b的运动方向相反，b的速度vb′＝x′0－3A错误；碰撞后，滑块t′＝3＝－1m/s，速度大小为1m/s，B错误；碰撞前，滑块axa3－8bxb3ta1tb1的速度为0.两滑块碰撞过程系统动量守恒，以b的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv＋mv＝mv′，解得m＝100g，C正确；碰撞前后滑块a、b组成的系统损失的动能aabbbbb为E＝121212E＝，D正确．kaabbbbk10.(2018届北京丰台区质检)以下列图，两质量分别为m和m的弹性小球A、B叠放在12一起，从高度为h处自由落下，h远大于两小球半径，落地刹时，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m2＝3m，则A反弹后能达到的高度为()1

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A．hB．2h

C．3hD．4h

分析：选D所有的碰撞都是弹性碰撞，因此不考虑能量损失．设竖直向上为正方向，

依照机械能守恒定律和动量守恒定律可得，(m1＋m2)gh＝1(m1＋m2)v2，m2v－m1v＝m1v1＋m2v2，2

121212122(m1＋m2)v＝2m1v1＋2m2v2，2m1v1＝m1gh1，将m2＝3m1代入，联立可得h1＝4h，选项D正确．

二、非选择题

11.(2018年全国卷Ⅱ)汽车A在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前面停有汽车B，

马上采用制动措施，但依旧撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完好停止后的地址以下列图，

碰撞后B车向前滑动了，A车向前滑动了．已知A和B的质量分别为×103kg

和×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为，两车碰撞时间极短，在碰撞

后车轮均没有转动，重力加速度大小g＝10m/s2.求：

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碰撞后的刹时B车速度的大小；

碰撞前的刹时A车速度的大小．

分析：(1)设B车的质量为mB，碰后加速度大小为aB.依照牛顿第二定律有

μmBg＝mBaB①

式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数．

设碰撞后刹时BBB2B车速度的大小为v′，碰撞后滑行的距离为x.由运动学公式有v′2aBxB②

联立①②式并利用题给数据得vB′＝3m/s.③

设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA.依照牛顿第二定律有

μmAg＝mAaA④

设碰撞后刹时A车速度大小为vA′，碰撞后滑行的距离为xA.由运动学公式有vA′2＝

2aAxA⑤

设碰撞前的刹时A车的速度大小为vA.两车在碰撞过程中动量守恒，有

mAvA＝mAvA′＋mBvB′⑥

联立③④⑤⑥式并利用题给数据得

vA＝⑦

答案：(1)3m/s

12．(2019届南通模拟)如图，质量为M的小车静止在圆滑的水平面上，小车AB段是半

径为R的四分之一圆弧圆滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，

一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.

若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；

若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，尔后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，

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M已知滑块质量m＝2，在任一时辰滑块相对地面速度的水平重量是小车速度大小的2倍，滑

块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：

①滑块运动过程中，小车的最大速度vm；

②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小．

分析：(1)滑块到达B点时的速度最大，碰到的支持力最大；滑块下滑的过程中机械能

守恒，由机械能守恒定律得＝12B点处碰到的支持力与重力的合力供应向心B，滑块在mgR2mv力，由牛顿第二定律得

2vBN－mg＝mR，解得N＝3mg