2023年度第二學(xué)期高一物理期末考試前專題單元訓(xùn)練 動量

第6頁單元訓(xùn)練動量守恒定律1．一只爆竹豎直升空后，在高為h處到達(dá)最高點發(fā)生爆炸，分為質(zhì)量不同的兩塊，兩塊質(zhì)量之比為2∶1，其中小的一塊獲得水平速度v，那么兩塊爆竹落地后相距()A．B．C．D．2．一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從艇頭和艇尾同時向前和向后發(fā)射一發(fā)炮彈，設(shè)兩炮彈的質(zhì)量相同，相對于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，那么炮艇的動量和速度的變化是()A．動量不變，速度變大B．動量變小，速度不變C．動量增大，速度增大D．動量增大，速度減小3．如下圖，兩個小球A、B在光滑水平地面上相向運動，它們的質(zhì)量分別為mA＝4kg，mB＝2kg，速度分別是vA＝3m/s(設(shè)為正方向)，vB＝-3m/s。那么它們發(fā)生正碰后，速度的可能值分別為()A．vA′＝2m/s，vB′＝-1m/sB．vA′＝-1m/s，vB′＝-5m/sC．vA′＝4m/s，vB′＝-5m/sD．vA′＝1m/s，vB′＝1m/s4．如下圖，位于光滑水平面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點，質(zhì)量相等。Q與輕質(zhì)彈簧相連，設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞。在整個過程中，彈簧具有的最大彈性勢能等于()A．P的初動能B．P的初動能的C．P的初動能的D．P的初動能的5．如下圖，長度L=60m、傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上。質(zhì)量為2m的滑塊A由斜面底端以初速度v0=20m/s沿斜而向上運動，與此同時，一質(zhì)量為m的物塊B從靜止由斜面頂端沿斜面向下運動，物塊A、B在斜而上某處發(fā)生碰撞，碰后A、B粘在一起。重力加速度大小為g=10m/s2。那么()A．A、B運動2s后相遇B．A、B相遇的位置距離斜面底端為22．5mC．A、B碰撞后瞬間，二者速度方向沿斜而向上D．A、B碰撞過程損失的機(jī)械能為6．某同學(xué)質(zhì)量為50kg，他從岸上以大小為4m/s的速度跳到湖中一條向他飄來的小船上，小船的質(zhì)量是150kg，原來的速度大小是1m/s，該同學(xué)上船后又跑了幾步，最終停在船上(不計任何阻力)，那么()A．人和小船最終靜止在水面上B．該過程同學(xué)的動量變化量為187．5kg?m/sC．船最終的速度是0．25m/sD．船的動量變化量是150kg?m/s7．將質(zhì)量為m0的木塊固定在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射入木塊，子彈射穿木塊時的速度為。現(xiàn)將同樣的木塊放在光滑的水平桌面上，相同的子彈仍以速度v0沿水平方向射入木塊，設(shè)子彈在木塊中所受阻力不變，那么以下說法正確的選項是()A．假設(shè)m0=3m，那么能夠射穿木塊B．假設(shè)m0=3m，那么不能射穿木塊，子彈將留在木塊中，一起以共同的速度做勻速運動C．假設(shè)m0=3m，那么剛好能射穿木塊，此時相對速度為零D．假設(shè)子彈以3v0速度射向木塊，并從木塊中穿出，木塊獲得的速度為v1；假設(shè)子彈以4v0速度射向木塊，木塊獲得的速度為v2，那么必有v2<v18．如下圖，質(zhì)量M＝2kg的半圓形槽A放在光滑水平地面上，槽內(nèi)外表光滑，其半徑r=0．6m。現(xiàn)有一個質(zhì)量m=1kg的小物塊B在槽A的右端口受到瞬時豎直向下的沖量I＝2N·s，此后物體A和物塊B相互作用，使物體A在地面上運動，那么以下說法正確的選項是()A．在A、B間存在相互作用的過程中，槽A和物塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．在A、B間存在相互作用的過程中，槽A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒C．物塊B從槽口右端運動到左端時，槽A向右運動的位移是0．4mD．物塊B最終可從槽口左端豎直沖出，到達(dá)的最高點距槽口的高度為0．2m9．如圖甲，長木板A靜放在光滑的水平面上，質(zhì)量m=1kg的物塊B以v0=3m/s的速度滑上A的左端，之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，由此可得()A．A的質(zhì)量mA=1kgB．A、B間的動摩擦因數(shù)為0．2C．木板A的長度至少為2mD．0～2s內(nèi)，A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失為3J10．如下圖，帶有光滑圓弧的小車A的半徑為R，靜止在光滑水平面上。滑塊C置于木板B的右端，A、B、C的質(zhì)量均為m，A、B底面厚度相同?，F(xiàn)B、C以相同的速度向右勻速運動，B與A碰后即粘連在一起，C恰好能沿A的圓弧軌道滑到與圓心等高處。那么：(重力加速度為g)(1)B、C一起勻速運動的速度為多少？(2)滑塊C返回到A的底端時AB整體和C的速度為多少？11．如圖甲所示，A、B兩物體與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，A的質(zhì)量為3kg，A以一定的初速度向右滑動，與B發(fā)生碰撞〔碰撞時間非常短〕，碰前A的速度變化如圖乙中圖線Ⅰ所示，碰后A、B的速度變化分別如圖線Ⅱ、Ⅲ所示，g取10m/s2，求：(1)A與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)B的質(zhì)量；(3)計算說明A、B間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞。參考答案1．【答案】C【解析】因為兩塊質(zhì)量之比為2∶1，那么設(shè)其中一塊質(zhì)量為m，那么另一塊質(zhì)量為2m，爆炸內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故系統(tǒng)動量守恒，以v的速度方向為正方向，由動量守恒定律得，解得，設(shè)兩塊爆竹落地用的時間為t，那么有，落地點兩者間的距離，解得，C正確。2．【答案】A【解析】因船受到的牽引力及阻力不變，且開始時船勻速運動，故整個系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒。設(shè)炮彈質(zhì)量為m，船(不包括兩炮彈)的質(zhì)量為M，炮艇原來的速度為v0，發(fā)射炮彈的瞬間船的速度為v，向右為正方向，那么由動量守恒可得(M+2m)v0=Mv+mv1-mv1，可得，v＞v0，那么發(fā)射炮彈后瞬間船的動量不變，速度增大。3．【答案】D【解析】以A的初速度方向為正方向，碰前系統(tǒng)總動量p=mAvA+mBvB=6kg?m/s，碰前總動能=27J。如果vA′=2m/s、vB′=-1m/s，碰后系統(tǒng)總動量p′=mAvA′+mBvB′=6kg?m/s，動量守恒，碰后系統(tǒng)總動能=9J，動能不增加，但碰后兩球速度方向相反，會再次發(fā)生碰撞，這是不可能的，故A錯誤；如果vA′=-1m/s、vB′=-5m/s，碰后總動量p′=mAvA′+mBvB′=-14kg?m/s，系統(tǒng)動量不守恒，不可能，故B錯誤；如果vA′＝4m/s，vB′＝-5m/s，碰后系統(tǒng)總動量p′=mAvA′+mBvB′=6kg?m/s，碰后系統(tǒng)總動能=57J，系統(tǒng)動量守恒，但動能增加，不可能，故C錯誤；如果vA′＝1m/s，vB′＝1m/s，碰后系統(tǒng)動量p′=mAvA′+mBvB′=6kg?m/s，碰后系統(tǒng)總動能=3J，系統(tǒng)動量守恒、動能不增加，符合實際，是可能的，故D正確。4．【答案】B【解析】在整個過程中，彈簧具有最大彈性勢能時，P和Q的速度相同。根據(jù)動量守恒定律：mv0=2mv。根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，故最大彈性勢能等于P的初動能的。5．【答案】D【解析】A、B的加速度大小a=gsin

30°=5

m/s2，根據(jù)題意，解得t=3s，A、B運動3s后相遇，A錯誤；A、B相遇的位置距離斜面底端為，B錯誤；碰前A的速度，碰前B的速度，根據(jù)動量守恒定律，解得，方向沿斜面向下，C錯誤；由能量守恒定律得，D

正確。6．【答案】BC【解析】規(guī)定人原來的速度方向為正方向，設(shè)人和小船最終的共同速度為v。水的阻力忽略不計，該同學(xué)跳上小船后與小船到達(dá)同一速度的過程，人和船組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒定律m人v人+m船v船=(m人+m船)v，解得v=0.25m/s，方向與人原來的速度方向相同，故A錯誤，C正確；該過程同學(xué)的動量變化量Δp=m人v-m人v人=-187.5kg?m/s，故B正確；船的動量變化量Δp′=m船v-m船v船=187.5kg?m/s，故D錯誤。7．【答案】BD【解析】設(shè)木塊長度為d，木塊固定時，對子彈由動能定理得：，木塊不固定時，子彈射入木塊，系統(tǒng)動量守恒，假設(shè)前后能穿出，由動量守恒定律得：mv0=(m0+m)v，由能量守恒定律得：，Q=fd，解得m0=8m，那么子彈要穿出木塊m0≥8m，故A、C錯誤，B正確；子彈以3v0速度射向木塊，并從木塊中穿出，子彈以4v0速度射向木塊時，木塊也能從木塊中穿出，木塊寬度一定，子彈速度越大，子彈穿過木塊的時間t越短，子彈穿過木塊時受到的阻力f相同，對木塊，由動量定理得：ft=m0v可知，時間t越短，木塊獲得的速度越小，那么v2＜v1，故D正確。8．【答案】ACD【解析】在A、B間存在相互作用的過程中，槽A和物塊B組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，A正確；在A、B間存在相互作用的過程中，物塊B有向心加速度，有豎直方向的分加速度，所以槽A和物塊B組成的系統(tǒng)合外力不為零，動量不守恒，B錯誤；設(shè)物塊B從槽口右端運動到左端時，槽A向右運動的位移是x，取水平向左為正方向，根據(jù)水平方向動量守恒得，解得x=0.4m，C正確；對B，由動量定理得I=mv0，得v0=2m/s；設(shè)B到達(dá)左側(cè)最高點時與槽A的共同速度為v，到達(dá)的最高點距槽口的高度為h，根據(jù)水平動量守恒得0=(M+m)v，得v=0，對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒得，得h=0.2m，D正確。9．【答案】BD【解析】由圖示圖象可知，木板獲得的速度為v=1m/s，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得：mv0=(m+mA)v，解得：mA=2kg，故A錯誤；0～2s內(nèi)，A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失，故D正確；B的加速度大小，由牛頓第二定律得μmg=ma，解得μ=0.2，故B正確；根據(jù)“面積〞之差求出木板A的長度，即，故C錯誤。10．【解析】(1)設(shè)B、C的初速度為v0，AB相碰過程中動量守恒，設(shè)碰后AB總體速度u，那么：mv0=2mu解得C滑到最高點的過程，由動量守恒和機(jī)械能守恒得：解得。(2)C從底端滑到頂端再從頂端滑到底部的過程中，滿足水平方向動量守恒、