6動(dòng)量守恒定律(押題專練)-2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1．以下列圖，兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起，置于圓滑的水平面上．一顆子彈水平射入木塊A，并留在其中．在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（）A．動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B．動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒C．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒．動(dòng)量、機(jī)械能都不守恒【答案】B【剖析】子彈擊中木塊A及彈簧被壓縮的整個(gè)過(guò)程，系統(tǒng)不受外力作用，外力沖量為0，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．但是子彈擊中木塊A過(guò)程，有摩擦做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能,因此機(jī)械能不守恒，B正確．2．若是一個(gè)系統(tǒng)不受外力，也許所受外力的矢量和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，這就是動(dòng)量守恒定律．若一個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒時(shí)，則（)A．此系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體所受的合力必然都為零B．此系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體的動(dòng)量大小不可以能都增加C．此系統(tǒng)的機(jī)械能必然守恒．此系統(tǒng)的機(jī)械能可能增加學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精3．在圓滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，兩球相碰后，A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉?lái)的錯(cuò)誤!.則碰后B球的速度大小是(）A。錯(cuò)誤!B.錯(cuò)誤!C。錯(cuò)誤!或錯(cuò)誤!D．無(wú)法確定【答案】A【剖析】?jī)汕蛳嗯龊驛球的速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的錯(cuò)誤!,相碰過(guò)程中滿足動(dòng)量守恒，若碰后A速度方向不變,則mv0＝錯(cuò)誤!mv0＋3mv1,可得B球的速度v1＝錯(cuò)誤!，而B(niǎo)在前,A在后，碰后A球的速度大于B球的速度，不吻合實(shí)質(zhì)情況，因此A球必然反向運(yùn)動(dòng)，即mv0＝－錯(cuò)誤!mv0＋3mv1，可得v1＝錯(cuò)誤!，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．4．A、B兩物體在圓滑水平面上沿同素來(lái)線運(yùn)動(dòng)，如圖表示發(fā)生碰撞前后的v－t圖線，由圖線可以判斷( )A．A、B的質(zhì)量比為3∶2學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精B．A、B作用前后總動(dòng)量守恒C．A、B作用前后總動(dòng)量不守恒D．A、B作用前后總動(dòng)能不變5．在圓滑水平面上動(dòng)能為E0、動(dòng)量大小為p的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞,碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量大小分別記為E1、p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量大小分別記為E2、p2，則必有(）A．E1＜E0B．p2＞p0C．E2＞E0D．p1＞p0【答案】AB【剖析】由于碰撞前后動(dòng)能不增加，故有E1＜E0,E2＜E0,p1＜p0,A正確，C、D錯(cuò)誤．依照動(dòng)量守恒定律得p0＝p2－p1，獲得p2＝p0＋p1,可見(jiàn)，p2＞p0,B正確．6．矩形滑塊由不同樣資料的上、下兩層粘合在一起組成,將其放在圓滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊．若射擊基層，子彈恰好不射出；若射擊上層，則子彈恰好能射穿一半厚度，以下列圖．則上述兩種情況對(duì)照較（）A．子彈的末速度大小相等B．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量同樣多學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精C．子彈對(duì)滑塊做的功不同樣．子彈和滑塊間的水平作用力同樣大【答案】AB【剖析】依照動(dòng)量守恒,兩次最后子彈與滑塊的速度相等,A正確．依照能量守恒可知，初狀態(tài)子彈的動(dòng)能相同，末狀態(tài)兩滑塊與子彈的動(dòng)能也同樣，因此損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成的熱量相等,B正確．子彈對(duì)滑塊做的功等于滑塊末狀態(tài)的動(dòng)能，兩次相等，因此做功相等,C錯(cuò)誤．產(chǎn)生的熱量Q＝f×Δs，由于產(chǎn)生的熱量相等，而相對(duì)位移s不同樣，因此子彈和滑塊間的水平作用力大小不同樣，D錯(cuò)誤．7．如圖甲所示,一物塊在t＝0時(shí)刻，以初速度v0從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn)，3t0時(shí)刻物塊又返回底端．由此可以確定（)A．物塊返回底端時(shí)的速度B．物塊所受摩擦力大小C．斜面傾角θD．3t0時(shí)間內(nèi)物塊戰(zhàn)勝摩擦力所做的功學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精8．某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器平和墊導(dǎo)軌做考據(jù)動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上平均分布著必然數(shù)量的小孔,導(dǎo)游軌空腔內(nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊牢固地飄揚(yáng)在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)治氣墊導(dǎo)軌的調(diào)治旋鈕,使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)治打點(diǎn)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶搬動(dòng)時(shí)，紙帶向來(lái)在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間,已知碰后兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)；⑥先________，爾后________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥,選出較理想的紙帶如圖乙所示；⑧測(cè)得滑塊1（包括撞針)的質(zhì)量為310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g.(1)試著完滿實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_(kāi)_______kg·m/s；兩塊相互作用今后質(zhì)量與速度的乘積之和為_(kāi)_______kg·m/s.(保3留位有效數(shù)字）（3）試說(shuō)明（2)問(wèn)中兩結(jié)果不完好相等的主要原因是__________________________.【剖析】(1)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源，后松開(kāi)滑塊1。(3)相互作用前后動(dòng)量減小的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦．【答案】（1）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源松開(kāi)滑塊1（每空2學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精分)（2）0。6200。618(每空2分)(3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦（4分）9．甲、乙兩個(gè)少兒各乘一輛冰車(chē)在水平冰面上游戲．甲和他的冰車(chē)的質(zhì)量共為M＝30kg，乙和他的冰車(chē)的質(zhì)量也是30kg。游戲時(shí)，甲推著一個(gè)質(zhì)量m＝15kg的箱子，和他一起以大小為v0＝2。0m/s的速度滑行，乙以同樣大小的速度迎面滑來(lái)．為了防備相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處時(shí)乙迅速把它抓?。舨挥?jì)冰面的摩擦力，求：(1）甲最少要以多大的速度(相對(duì)于地面)將箱子推出，才能防備他與乙相撞;(2）甲在推出時(shí)對(duì)箱子做了多少功．(2）設(shè)推出時(shí)甲對(duì)箱子做功為W，依照功能關(guān)系可知W＝錯(cuò)誤!mv2－錯(cuò)誤!mv錯(cuò)誤!（2分）學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精代入數(shù)值可得W＝172。8J（2分)【答案】(1）5.2m/s（2）172.8J10．以下列圖，A、B、C三個(gè)小物塊放置在圓滑水平面上，A靠在墻壁，A、B之間用輕彈簧連接，它們的質(zhì)量分別為mA＝m，mB＝2m，mC＝m.現(xiàn)給C一水平向左的初速度v0，C與發(fā)生碰撞并粘在一起．試求：(1）A走開(kāi)墻前，彈簧的最大彈性勢(shì)能；（2)A走開(kāi)墻后，C的最小速度．【剖析】（1)設(shè)C與B發(fā)生碰撞粘在一起時(shí)的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得mCv0＝(mC＋mB）v，解得v＝錯(cuò)誤!(3分）設(shè)A走開(kāi)墻前，彈簧的最大彈性勢(shì)能為Epm，由能量守恒定律得Epm＝錯(cuò)誤!（mC＋mB）v2,聯(lián)立解得Epm＝錯(cuò)誤!mv錯(cuò)誤!3分)2)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)狀態(tài)，C、B的速度大小為v,方向水平向右．當(dāng)彈簧下一次處于原長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，B、C的速度最小且為vC，此時(shí)A的速度為vA.由動(dòng)量守恒定律得（mC＋mB)v＝mAvA＋(mC＋mB）vC（3分）學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精由能量守恒定律得錯(cuò)誤!（mC＋mB）v2＝錯(cuò)誤!mAvA2＋錯(cuò)誤!(mC＋mB)vC2（3分）聯(lián)立解得vC＝錯(cuò)誤!（2分）【答案】(1)錯(cuò)誤!mv02（2)錯(cuò)誤!11．水平圓滑的桌面上平放有一質(zhì)量為2m的平均圓環(huán)形細(xì)管道，管道內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量都為m的小球（管道的半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的半徑),位于管道直徑AB的兩端．開(kāi)始時(shí)，環(huán)靜止，兩個(gè)小球沿著向右的切線方向，以同樣的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以下列圖．設(shè)系統(tǒng)各處無(wú)摩擦,所有的碰撞均為彈性碰撞．(質(zhì)量相等的兩物體彈性正碰后交換速度，此結(jié)論本題可直接用）(1）當(dāng)兩個(gè)小球在管道內(nèi)第一次相碰前瞬時(shí),試求兩個(gè)小球之間的相對(duì)速度大??；2）兩小球碰后在第一次返回到A、B時(shí),兩小球相對(duì)桌面的速度方向(朝左還是朝右）和速度大?。酒饰觥浚?）依照對(duì)稱性，兩球運(yùn)動(dòng)同樣的行程在細(xì)圓管的最右端相遇，相遇前，兩小球與細(xì)圓管在左右方向上共速,學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精共同速度設(shè)為v1，此時(shí)兩球相對(duì)于細(xì)圓管的速度方向沿切線，大小同樣設(shè)為vy.左右方向上兩球與細(xì)圓管動(dòng)量守恒2mv0＝（2m＋2m)v1，解得v1＝錯(cuò)誤!5分)依照能量守恒定律可得2×錯(cuò)誤!mv02＝錯(cuò)誤!×2mv12＋2×錯(cuò)誤!m（v12＋vy2）（3分)解得vy＝錯(cuò)誤!v0(2分）兩球相對(duì)速度大小v＝2×vy＝2v02分)2)兩球相碰,左右方向速度不變，沿管切線方向交換速度，此后兩球同時(shí)分別到達(dá)A、B地址．從剛開(kāi)始兩球運(yùn)動(dòng)到兩球第一次回到A、B地址，兩球與細(xì)圓管組成的系統(tǒng)可以看作彈性碰撞，即質(zhì)量為2m的物體與細(xì)圓管發(fā)生了彈性正碰，交換速度，故而兩球相對(duì)桌面速度為零，細(xì)圓管相對(duì)桌面速度為v0.（6分)【答案】(1）錯(cuò)誤!v0(2）兩小球相對(duì)桌面速度為零12．以下列圖，質(zhì)量為m1＝0.2kg的小物塊A，沿水平面與小物塊B發(fā)生正碰，小物塊B的質(zhì)量為m2＝1kg.碰撞前,A的速度大小為v0＝3m/s，B靜止在水平川面上。由于兩物塊的材料未知，將可能發(fā)生不同樣性質(zhì)的碰撞，已知A、B與地面間的學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，試求碰后B在水平面上滑行的時(shí)間。剖析：若是兩物塊發(fā)生的是完好非彈性碰撞，碰后的共同速度為v1，則由動(dòng)量守恒定律有m1v0＝（m1＋m2)v1碰后，A、B一起滑行直至停下,設(shè)滑行時(shí)間為t1，則由動(dòng)量定理有μ（m1＋m2）gt1＝（m1＋m2）v1解得t1＝0。25s若是兩物塊發(fā)生的是彈性碰撞,碰后A、B的速度分別為vA、vB，則由動(dòng)量守恒定律有m1v0＝m1vA＋m2vB由機(jī)械能守恒有錯(cuò)誤!m1v錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!m1v錯(cuò)誤!＋錯(cuò)誤!m2v錯(cuò)誤!設(shè)碰后B滑行的時(shí)間為t2，則μm2gt2＝m2vB解得t2＝0。5s可見(jiàn)，碰后B在水平面上滑行的時(shí)間t滿足0．25s≤t0.5s答案：0。25s≤t≤0。5s13。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精如圖，圓滑的水平川面上停著一個(gè)木箱和小車(chē)，木箱質(zhì)量為m,小車(chē)和人的總質(zhì)量為M＝4m，人以對(duì)地速率v將木箱水平推出，木箱碰墻后等速反彈回來(lái)，人接住木箱后再以同樣大小的速率v第二次推出木箱，木箱碰墻后又等速反彈回來(lái)多次往來(lái)后，人將接不到木箱.求從開(kāi)始推木箱到接不到木箱的整個(gè)過(guò)程,人所做的功。剖析：設(shè)人推出木箱n次后，不再接到木箱，每次推出木箱后，小車(chē)和人獲得的速率依次為v1、v2、v3、、vn，設(shè)水平向右為正方向，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得第一次推木箱時(shí)：0＝4mv1－mv第二次推木箱時(shí):4mv1＋mv＝4mv2－mv答案：錯(cuò)誤!mv2學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精14．在足夠長(zhǎng)的圓滑水平面上有一個(gè)寬度為L(zhǎng)的矩形地域，只要物體在此地域內(nèi)就會(huì)碰到水平向右的恒力F作用。兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以下列圖放置,B球靜止于地域的右界線,現(xiàn)將A球從地域的左界線由靜止釋放,A球向右加速運(yùn)動(dòng)，在右界線處與B球碰撞(碰撞時(shí)間極短）。若兩球只發(fā)生一次碰撞，且最后兩球的距離保持錯(cuò)誤!不變，求：（1）A、B兩球的質(zhì)量之比;(2)碰撞過(guò)程中A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失.剖析：（1)設(shè)A、B兩球質(zhì)量分別為mA、mB，碰撞前A球速度為v0,A、B兩球碰撞后瞬時(shí)速度大小分別為vA、vB由題意知，碰撞后瞬時(shí)A、B兩球速度大小相等、方向相反，設(shè)其大小為v，則vA＝vB＝v碰撞前，對(duì)A球由動(dòng)能定理得FL＝錯(cuò)誤!mAv錯(cuò)誤!碰撞后，設(shè)A球在地域內(nèi)往來(lái)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t由動(dòng)量定理得Ft＝2mAv4由牛頓運(yùn)動(dòng)定律,B球向右做勻速運(yùn)動(dòng)：9L＝vt碰撞后，由動(dòng)量守恒定律得mAv0＝mBv－mAvv0聯(lián)立解得：v＝3,mB＝4mA，即mA∶mB＝1∶4學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精（2）由機(jī)械能守恒定律得碰撞過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能損失E＝錯(cuò)誤!mAv錯(cuò)誤!－錯(cuò)誤!解得：E＝錯(cuò)誤!FL答案：（1)1∶4(2）錯(cuò)誤!FL15．圓滑的水平面和半徑同樣的兩個(gè)四分之一的圓滑圓形軌道按以下列圖方式圓滑相連，小球B靜止在水平軌道上,小球A從左側(cè)四分之一圓弧最高點(diǎn)由靜止釋放,進(jìn)入水平軌道后，與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球經(jīng)過(guò)右側(cè)圓弧C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力恰好為0.不計(jì)所有摩擦，且兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)。求A、B兩球的質(zhì)量之比錯(cuò)誤!.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）剖析：設(shè)圓形軌道的半徑為R，碰前A球的速度為v0,碰后A、B兩球的速度分別為vA、vB.小球從圓弧最高點(diǎn)下落到水平軌道過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得:mAgR＝錯(cuò)誤!mAv錯(cuò)誤!碰撞后B球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力恰好為0。由牛頓第二定律可得：mBg＝錯(cuò)誤!小球A、B發(fā)生彈性碰撞過(guò)程中由動(dòng)量守恒和能量守恒定律可得mAv0＝mAvA＋mBvB錯(cuò)誤!mAv錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!mAv錯(cuò)誤!＋錯(cuò)誤!mBv錯(cuò)誤!學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精mA聯(lián)立解得:mB＝錯(cuò)誤!≈0.55答案：0.5516．一艘帆船在湖面上順風(fēng)航行，在風(fēng)力的推動(dòng)下做速度為v0＝4m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)。若該帆船在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下突然失去風(fēng)力的作用,則帆船在湖面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t＝8s才可靜止。該帆船的帆面正對(duì)風(fēng)的有效面積為S＝10m2,帆船的總質(zhì)量約為M＝936kg.若帆船