高考物理一輪復習考點19-動量守恒定律及其一般應用

動量守恒定律及其一般應用考點19

第一步狂刷小題·夯基礎[題組一基礎小題]1．下列情況中系統動量守恒的是(

)①小車停在光滑水平面上，人在車上走動時，對人與車組成的系統②子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊中，對子彈與木塊組成的系統③子彈射入緊靠墻的木塊中，對子彈與木塊組成的系統④氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時，繩子突然斷開后的一小段時間內，對氣球與重物組成的系統A．只有①

B．①和②C．①和③

D．①③④答案解析小車停在光滑水平面上，車上的人在車上走動時，對人與車組成的系統，受到的合力為零，系統動量守恒，故①正確；子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊中，對子彈與木塊組成的系統，所受外力之和為零，系統動量守恒，故②正確；子彈射入緊靠墻的木塊中，對子彈與木塊組成的系統，受到墻的作用力，系統所受外力之和不為零，系統動量不守恒，故③錯誤；氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時，繩子突然斷開后的一小段時間內，對氣球與重物組成的系統，所受的合力不為零，系統動量不守恒，故④錯誤。綜上可知，B正確。解析答案解析3．一彈丸在飛行到距離地面5m高時僅有水平速度v＝2m/s，爆炸成為甲、乙兩塊彈片水平飛出，甲、乙的質量比為3∶1。不計質量損失，取重力加速度g＝10m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是(

)答案解析4.已知質量相同的兩個物體發(fā)生彈性正碰時速度交換。如圖為“牛頓擺”，由五個相同的鋼球緊挨著懸掛在同一水平線上。拉起最左側的球1并釋放，由于相鄰球間的碰撞，導致最右側的球5被彈出，碰撞時動能不損失。則(

)A．相鄰球間碰撞屬于非彈性碰撞B．球5被彈起時，球4速度不為零C．球5被彈起時，球1速度等于零D．5個鋼球組成的系統在整個運動過程中動量守恒答案解析因為碰撞時動能不損失，則各個小球之間的碰撞均為彈性碰撞，A錯誤；因為兩球碰撞時交換速度，則球5被彈起時，球4速度為零，B錯誤；球1落下后與球2碰撞，1、2兩球交換速度，之后以此類推，當球5被彈起時，球1、2、3、4的速度都等于零，C正確；5個鋼球組成的系統在水平方向碰撞過程中動量守恒，而在球1和球5擺動的過程中動量不守恒，D錯誤。解析5．(多選)如圖所示，光滑地面上放置一輛小車C，車上站有兩名同學A和B，小車上表面粗糙。初始時A、B、C均靜止，當A同學開始向右走的同時，B同學向左走。則(

)A．若A、B的速率相等，則C可能靜止B．若A、B的質量相等，則A、B組成的系統動量守恒C．只有A、B的動量大小相等時，A、B、C組成的系統動量才守恒D．無論C運動與否，A、B、C組成的系統動量一定守恒答案解析A、B、C組成的系統所受合力為零，故系統的總動量一定守恒且保持為零，即無論C運動與否，A、B的動量大小相等與否，A、B、C組成的系統動量一定守恒，C錯誤，D正確；由題意知，

A、B的速度方向相反，即動量方向相反，若A、B的質量和速率均相等，則A、B的動量大小相等，即A、B的動量之和為0，可知C的動量也為0，即C靜止，A正確；當A、B的質量相等時，無法判斷A、B組成的系統所受的合力是否為0，即無法判斷A、B組成的系統動量是否守恒，B錯誤。解析6.在光滑的水平面上有靜止的物體A和B。物體A的質量是B的2倍，兩物體與中間用細繩束縛的處于壓縮狀態(tài)的輕質彈簧相連。當把細繩剪斷，彈簧在恢復原長的過程中(

)A．A的速率是B的2倍B．A的動量大小大于B的動量大小C．A受到的合力大于B受到的合力D．A、B組成的系統的總動量為零答案解析7．質量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線同一方向運動，A球的動量pA＝9kg·m/s，B球的動量pB＝3kg·m/s。當A追上B時發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動量可能值是(

)A．pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/sB．pA′＝8kg·m/s，pB′＝4kg·m/sC．pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14kg·m/sD．pA′＝－4kg·m/s，pB′＝17kg·m/s答案解析8.如圖所示，豎直平面內的四分之一光滑圓弧軌道下端與光滑水平桌面相切，小滑塊B靜止在圓弧軌道的最低點。現將小滑塊A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放。已知圓弧軌道半徑R＝1.8m，小滑塊的質量關系是mB＝2mA，重力加速度g＝10m/s2。則碰后小滑塊B的速度大小不可能是(

)A．5m/s B．4m/sC．3m/s D．2m/s答案解析9.(多選)A、B兩球沿同一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示，a、b分別為A、B兩球碰撞前的位移—時間圖像，c為碰撞后兩球共同運動的位移—時間圖像，若A球質量是m＝2kg，則由圖可知，下列結論錯誤的是(

)A．A、B碰撞前的總動量為3kg·m/sB．碰撞時A對B所施沖量為－4N·sC．碰撞前后A的動量變化為6kg·m/sD．碰撞中A、B兩球組成的系統損失的動能為10J答案解析解析[題組二高考小題]10．(2020·全國卷Ⅲ)甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖中實線所示。已知甲的質量為1kg，則碰撞過程兩物塊損失的機械能為(

)A．3J B．4JC．5J D．6J答案解析答案解析解析12．(2020·全國卷Ⅱ)(多選)水平冰面上有一固定的豎直擋板。一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上，他把一質量為4.0kg的靜止物塊以大小為5.0m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運動員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運動員時，運動員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為5.0m/s的速度與擋板彈性碰撞?？偣步涍^8次這樣推物塊后，運動員退行速度的大小大于5.0m/s，反彈的物塊不能再追上運動員。不計冰面的摩擦力，該運動員的質量可能為(

)A．48kg B．53kgC．58kg D．63kg答案解析[題組三模擬小題]13.(2022·廣東省深圳市龍崗區(qū)高三上第一次調研)如圖是勞動者拋沙袋入車的情境圖。一排人站在平直的軌道旁，分別標記為1,2，3，…，已知車的質量為40kg，每個沙袋質量為5kg。當車經過一人身旁時，此人將一個沙袋沿與車前進相反的方向以4m/s的速度投入到車內，沙袋與車瞬間就獲得共同速度。已知車原來的速度大小為10m/s，不計摩擦。當車停止運動時，一共拋入的沙袋有(

)A．20個

B．25個

C．30個

D．40個答案解析答案解析15.(2022·遼寧省沈陽市郊聯體高三上期中)(多選)一質量M＝2.0kg的長方體木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質量m＝1.0kg的小木塊A，現以地面為參考系，給A和B以大小均為6.0m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，但最后A并沒有滑離B板。站在地面的觀察者看到在一段時間內小木塊A正在做加速運動，則在這段時間內的某時刻木板B相對地面的速度大小可能是(

)A．1.8m/s B．2.3m/sC．2.8m/s D．3.1m/s答案解析A先向左做減速運動，后向右做加速運動，B一直向右做減速運動，當A的速度為0時，設B的速度為v1，以向右為正方向，由動量守恒定律得Mv0－mv0＝Mv1，代入數據得v1＝3m/s；最后兩者一起向右做勻速直線運動，設最終的速度為v2，以向右為正方向，由動量守恒定律得Mv0－mv0＝(M＋m)v2，代入數據解得v2＝2m/s；則小木塊A正在做加速運動的這段時間內木板B相對地面的速度范圍是2m/s≤vB≤3m/s，故B、C正確，A、D錯誤。解析16.(2021·山東省濟南市11校高三上期中聯考)浮吊船又稱起重船，由可在水面上自由移動的浮船和船上的起重機組成，可以在港口內將極重的貨物移至任何需要的地方。如圖所示，某港口有一質量為M＝20t的浮吊船，起重桿OA長l＝8m。該船從岸上吊起m＝2t的重物，不計起重桿的質量和水的阻力，開始時起重桿OA與豎直方向成60°角，當轉到桿與豎直方向成30°角時，浮船沿水平方向的位移約為(

)A．0.27m B．0.31mC．0.36m D．0.63m答案解析浮吊船與重物組成的系統水平方向不受外力，動量守恒且初總動量為零，該系統為一人船模型，以水平向左為正方向，設整個過程中重物與浮吊船的運動時間為t，平均水平速度大小分別是v1、v2，則Mv2＋m(－v1)＝0，即Mv2＝mv1，因為重物與浮吊船運動的時間相等，則Mv2t＝mv1t，即Mx2＝mx1，代入題給條件，得m[l(sin60°－sin30°)－x2]＝Mx2，解得x2＝0.27m，故A正確，B、C、D錯誤。解析17．(2021·廣東省高州市高三下二模)(多選)在冰壺比賽中，某隊員利用紅壺去碰撞對方靜止的藍壺，兩者在大本營中心發(fā)生對心碰撞(如圖甲所示)，碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面來減小阻力，碰撞前后兩壺運動的v-t圖線如圖乙中實線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行，紅壺的質量為20kg，則(

)A．藍壺的質量為20kgB．碰后藍壺再運動5s停止運動C．碰后藍壺再運動1s停止運動D．碰后紅﹑藍兩壺所受摩擦力之比為5∶4答案解析第二步精做大題·提能力(1)當滑板手和滑板A到達圓弧軌道末端P點時滑板A對軌道的壓力大?。?2)滑板手落到滑板B上瞬間，滑板B的速度大??；(3)兩個滑板間的最終距離。答案(1)1500N

(2)4.2m/s

(3)6.41m答案解析解析解析答案(1)9m

(2)7.44m/s答案解析聯立解得t＝2s(t＝－1s舍去)故可得L＝9m。(2)設背包和滑雪者到達水平滑道時的速度分別為v1、v2，則v1＝a1(t＋t0)代入數據解得v1＝6m/sv2＝v0＋a2t代入數據解得v2＝7.5m/s滑雪者拎起背包的過程，系統動量守恒，設拎起背包時的共同速度為v，根據動量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v代入數據解得v＝7.44m/s。解析[題組三模擬大