2023届新高考二轮复习 动量与碰撞 热点题型限时练（含解析）

2023届新高考二轮复习动量与碰撞热点题型限时练（含解析）【时间35分钟】1.如图所示，用质量为0.5kg的铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度为3m/s，打击后铁锤的速度变为0，设打击时间为0.05s，重力加速度，则铁锤钉钉子的平均作用力大小为()A.25N B.30N C.35N D.40N2.2022年是抗战胜利77周年（1945——2022）。铁道游击队是在洪振海、王志胜建立的抗日情报站基础上发展起来的一支由中国共产党领导的抗日武装力量。为了破坏日寇的火车，一位具有“扒飞车”本领的游击队队员接到命令后，适时从高处飞身跃到一列以速度运动的日寇的火车上。假设该队员的质量为m，接触火车瞬间前的速度方向竖直向下，且大小为，然后与火车具有相同的速度。则该过程中队员受到的冲量大小为()A. B. C. D.3.质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量为，B球的动量为.当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A.， B.，C.， D.，4.如图所示，质量为m的子弹以的水平初速度射向放在光滑水平面上的物块，物块质量为。水平面左端与一固定光滑圆弧轨道平滑相接，子弹进入物块后没有射出，物块恰好能到达轨道的最高点，当地重力加速度为g，下列说法正确的是()A.物块和子弹的最大重力势能为B.圆弧轨道的半径为C.子弹进入物块后一起运动过程中，物块和子弹动量守恒D.整个作用过程中，物块和子弹的机械能守恒5.质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度大小v与静止在光滑水平面上的质量为的小球B发生正碰，那么碰撞后B球的可能速度大小是()A. B. C. D.6.质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是()A.碰撞前的速率大于的速率 B.碰撞后的速率大于的速率C.碰撞后的动量大于的动量 D.碰撞后的动能小于的动能7.如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，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点静止开始沿轨道滑下，然后滑入轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量，滑块与轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.滑块从A滑到C的过程中滑块和小车系统的动量一直都是守恒的B.滑块滑到B点时的速度为C.滑块从A滑到C的过程中相对于地面的水平位移等于D.水平轨道的长度L一定大于圆弧半径R8.如图所示，光滑绝缘水平面上有带正电的甲球和带负电的乙球（甲、乙两球均视为质点），现使甲球在大小为I、方向沿两球连线背离乙球的瞬时冲量作用下运动的同时，由静止释放乙球。若甲、乙两球的质量分别为m和2m，则当它们相距最远时，乙球的速度大小为()A. B. C. D.9.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上。质量为m的子弹以速度水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示，则上述两种情况相比较，下列说法正确的是()A.子弹的末速度大小相等 B.系统产生的热量上层多C.子弹对滑块做的功不相等 D.子弹和滑块间的水平作用力一样大10.若采用图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同、质量均已知,且,B的球心与在同一水平线上),下列说法正确的是()A.采用图甲所示的装置,必须测量和的距离B.采用图乙所示的装置,必须测量和的距离C.采用图甲所示的装置,若,则表明此碰撞动量守恒D.采用图乙所示的装置,若,则表明此碰撞机械能守恒

答案以及解析1.答案：C解析：以铁锤为研究对象，取竖直向上为正方向，则打击之前铁锤的速度为，打击之后铁锤的速度为，设钉子对铁锤的平均作用力为F，方向竖直向上，根据动量定理可得，代入数据解得，根据牛顿第三定律可得铁锤钉钉子的平均作用力大小为35N，方向竖直向下。故选C。2.答案：D解析：本题考查动量定理。根据题意，考虑矢量叠加原则，由动量定理可知，故D正确。3.答案：A解析：A.碰撞前系统总动量：，由题意可知；如果，系统动量守恒，碰撞后的总动能：，符合实际，故A正确；B.如果，碰撞过程动量守恒，有：，不符合实际，故B错误；C.如果，则碰撞后系统的总动能为，系统动能增加，不符合实际，故C错误；D.如果，碰撞后系统总动量为：，碰撞过程动量不守恒，不符合题意，故D错误。4.答案：B解析：A.子弹进入物块后，该过程由于克服摩擦力做功，物块和子弹的系统机械能减小，故物块和子弹的最大重力势能小于，A错误；B.子弹进入物块后，系统动量守恒，设共同的速度为v，则有解得子弹和物块达到共速后，到达轨道最高点的过程中，机械能守恒，设轨道的半径为R，则有解得B正确；C.子弹进入物块后一起运动过程中，由于竖直方向所受合外力不为零，则物块和子弹的动量不守恒，C错误；D.整个作用过程中，由于克服摩擦阻力做功，故物块和子弹的机械能不守恒，D错误。故选B。5.答案：B解析：如果两个小球发生的是完全非弹性碰撞，则有解得如果两个小球发生的是弹性碰撞，则有，解得则小球B碰撞后的速度取值范围为故选B。6.答案：C解析：A、图象的斜率表示物体运动的速度，由图可知，碰前保持静止，速度为，故A错误；B、根据斜率可知，碰撞后的速率为的速率为，负号说明反向弹回，二者速度大小相等，故B错误；C、碰撞后反向弹回，以开始时的方向为正方向，由动量守恒定律可知，，代入数据解得，，由速度大小相等，则说明碰撞后的动量大于的动量，故C正确；D、由动能的表达式可知，的动能，的动能，因为，所以碰撞后的动能大于的动能，故D错误。故选：C。7.答案：D解析：A.滑块从A滑到C的过程中水平方向动量守恒，竖直方向上合力不为零，系统动量不守恒，A错误；B.滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒定律和机械能守恒定律解得滑块滑到B点时的速度为，B错误；C.设全程小车相对地而的位移大小为s，根据题意可知全程滑块水平方向相对小车的位移为，则滑块水平方向相对地面的位移为滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得已知解得滑块从A滑到C的过程中相对于地面的水平位移等于，C错误；D.系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，对整个过程，由动量守恒定律得解得由能量守恒定律得解得由于则水平轨道的长度L一定大于圆弧半径R，D正确。故选D。8.答案：B解析：设甲球开始运动时的速度大小为，根据动量定理有两球所受静电力大小相等、方向相反，故两球组成的系统动量守恒，且它们的速度相同时相距最远（设此时乙球的速度大小为v），有解得故选B。9.答案：A解析：A.以的方向为正方向，由动量守恒定律得可得滑块最终获得的速度两种情况下子弹的末速度是相同的，故A正确;B.子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（两种情况下子弹初、末速度都相等），滑块增加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，故B错误；C.根据动能定理，滑块动能的增量等于子弹对滑块做的功，所以两次子弹对滑块做的功一样多，故C错误；D.由可知，由于不相等，所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大，故D错误。10.答案：D解析：甲图中,球在空中做平抛运动的水平速度可分别表示为和,因它们在空中飞行时间相等,故可用和的长度代表各自速度,而