专题82 动量守恒定律及其应用第01期学年高二物理百所名校好题速递分项.docx
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专题82动量守恒定律及其应用第01期学年高二物理百所名校好题速递分项
一、选择题
1.【2014—2015年学年•邢台二中第二学期高二年级期中考试】如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间接触光滑.开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度,对于m、M和弹簧组成的系统
A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒
B.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M各自的动能最大
C.由于F1、F2大小不变,所以m、M各自一直做匀加速运动
D.由于F1、F2等大反向,故系统的动量始终为零
【答案】BD
考点:
动量守恒,动能定理。
2.【2014—2015年学年•邢台二中第二学期高二年级期中考试】质量相同的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的三个球A、B、C相碰(a与A碰,b与B碰,c与C碰),碰后,a球继续沿原来方向运动;b球静止不动;c球被弹回而且向反方向运动。
这时,A、B、C三球中动量最大的是
A.A球B.B球
C.C球D.由于A、B、C三球质量未知,无法判定
【答案】C
【解析】
试题分析:
由于三个小球的初动量是相等的,而碰撞后因为a球的动量方向沿原来的方向,b球的动量为0,c球的动量沿反方向,故c球的动量的变化量最大,根据动量守恒定律可知,C球获得的动量也最大,故选项C正确。
考点:
动量守恒定律。
3.【2014—2015年学年•邢台二中第二学期高二年级期中考试】小船相对于静止的湖水以速度v向东航行。
某人将船上两个质量相同的沙袋,以相对于湖水相同的速率v先后从船上水平向东、向西抛出船外。
那么当两个沙袋都被抛出后,小船的速度将
A.仍为vB.大于vC.小于vD.可能反向
【答案】B
考点:
动量守恒。
4.【2014—2015年学年•邢台二中第二学期高二年级期中考试】某人站在静止于光滑水平面上的平板车上面。
若人从车头走向车尾,人和车的运动情况为
A.人匀加速走动,车匀加速前进,两者对地加速度大小相等。
B人匀速走动,则车匀速前进,人和车对地位移大小与质量成反比。
C.不管人如何走,任意时刻人和车总动量相同。
D.人停止走动时,车的速度不一定为零。
【答案】BC
【解析】
试题分析:
人站在静止于光滑水平面上的平板车上面,当人从车头走向车尾时,人与车发生相互作用,这个相互作用的力的大小是相等的,但是由于人与车的质量不相等,根据牛顿第二定律可得,人与车对地的加速度的大小是不相等的,故选项A错误;由动量守恒可知:
m人v人=-m车v车,故要相等时间内人和车对地位移大小与质量成反比,选项B正确;根据动量守恒可知,不管人如何走,任意时刻人和车总动量相同,故选项C正确;由于原来人与车是静止的,动量为0,故当人停止走动时,车的速度一定为零,使得总动量守恒,故选项D错误。
考点:
动量守恒,牛顿第二定律。
5.【2014—2015年学年•邢台二中第二学期高二年级期中考试】如图所示,一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车
A.速度为零B.对原静止位置的位移不为零
C.将向射击方向作匀速运动D.将向射击相反方向作匀速运动
【答案】AB
考点:
动量守恒。
6.【2014-2015学年•河南省确山县第二高级中学高二4月月考】静止的实验火箭,总质量为M,当它以对地速度vo喷出质量为Δm的高温气体后,火箭的速度为()
A.Δmvo/(M-Δm);B.—Δmvo/(M-Δm);C.Δmvo/MD.—Δmvo/M
【答案】B
【解析】
试题分析:
火箭和气体组成的系统动量守恒,喷出前总动量为零,设气体的速度方向为正方向,则有
,解得
,B正确
考点:
考查了动量守恒定律的应用
7.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二3月月考】小船相对于地面以速度v向东行驶,若在船上以相对于地面相同的速率2v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物,则小船的速度将()
A.不变B.减小C.增大D.速度为零
【答案】C
【解析】
试题分析:
设向东为正方向,根据动量守恒定律:
,解得
,故小船的速度将增大,选项C正确;
考点:
动量守恒定律。
8.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二3月月考】如图所示,小车放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,小车总质量为M,质量为m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,开始时小车和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,使C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是()
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B碰前,C与小车的速率之比为M∶m
C.C与油泥粘在一起后,小车立即停止运动D.C与油泥粘在一起后,小车继续向右运动
【答案】BC
考点:
动量守恒定律.
9.【2014—2015年学年•邢台二中第二学期高二年级期中考试】如图所示,三辆完全相同的小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑的水平面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地速度相同,他跳到a车上没有走动便相对a车静止,此后
A.a、c两车速率相等B.三辆车速率关系为Vc>Va>Vb
C.a、b两车速相等D.a、c两车运动方向相同
【答案】B
考点:
动量守恒。
10.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二4月月考】半圆形光滑轨道固定在水平地面上,如图所示,并使其轨道平面与地面垂直,物体m1、m2同时由轨道左、右最高点释放,二者碰后粘在一起向上运动,最高能上升到轨道M点,已知OM与竖直方向夹角为60°,则两物体的质量之比m1∶m2为()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
试题分析:
两球到达最低的过程由动能定理得:
mgR=
mv2,解得
;所以两球到达最低点的速度均为:
;设向左为正方向,则m1的速度
,则m2的速度
,由于碰撞瞬间动量守恒得:
m2v2+m1v1=(m1+m2)v共
解得:
①
二者碰后粘在一起向左运动,最高能上升到轨道P点,对此过程由动能定理得:
-(m1+m2)gR(1-cos60°)=0-
(m1+m2)v共2②
由①②解得:
整理得:
m1:
m2=
,故选C.
考点:
动量守恒定律;动能定理.
11.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二4月月考】三个完全相同的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个不同的都是静止的小球相碰后,小球a被反向弹回,小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,小球c恰好碰后静止。
那么,三种情况比较以下说法中正确的是()
A、b球损失的动能最多 B、被碰球对a球的冲量最大
C、c球克服阻力做功最多 D、三种碰撞过程,系统的机械能都守恒
【答案】BC
考点:
动量守恒定律;能量守恒定律。
12.【2014—2015年学年•邢台二中第二学期高二年级期中考试】一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上,小车停放在光滑的水平面上,如图所示,处在最低点的小球受击后获得水平向左的速度v=
,开始在槽内运动,则下面判断正确的是.
A.小球和小车总动量不守恒,但水平方向的动量守恒.
B.小球和小车总机械能守恒,
C.小球沿槽上升的最大高度为r
D.小球升到最高点时速度为零
【答案】AB
考点:
机械能守恒定律,动量守恒。
13.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二3月月考】如右图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是( )
A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh
B.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为
C.B能达到的最大高度为
D.B能达到的最大高度为
【答案】BD
【解析】
试题分析:
B下滑到底端的速度为
,与A碰撞后的共同速度:
,则弹簧的最大弹性势能:
,选项A错误,B正确;当弹簧恢复原长时,AB的速度均为
,上升的最大高度为:
,选项C错误,D正确。
考点:
动量守恒定律;机械能守恒定律。
14.【2014-2015学年•河南省确山县第二高级中学高二4月月考】把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是()
A.枪和弹组成的系统,动量守恒
B.枪和车组成的系统,动量守恒
C.三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系统动量近似守恒
D.三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零
【答案】D
考点:
考查了动量守恒定律
15.【2014—2015学年•华中师大一附中下学期高二期中检测】某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶(靶固定在船上)的总质量为m1,枪内装有n颗子弹,每颗子弹的质量均为m2,枪口到靶的距离为l,子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已射入靶中。
不计水的阻力,在第n颗子弹打中靶时,小船运动的距离等于
A.0B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
试题分析:
由系统的动量守恒得:
mv=[M+(n-1)m]v′
设子弹经过时间t打到靶上,则:
vt+v′t=L
联立以上两式得:
射完n颗子弹的过程中,每一次发射子弹船后推的距离都相同,所以船后退的总距离:
,所以选项B正确.
考点:
动量守恒定律.
二、非选择题
16.【2014-2015学年•河南省确山县第二高级中学高二4月月考】如图所示,质量分别为mA=0.5kg、mB=0.4kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为mC=0.1kg的木块C以初速vC0=10m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5m/s.求:
(1)A板最后的速度vA;
(2)C木块刚离开A板时的速度vC.
【答案】
(1)vA=0.5m/s
(2)VC=5.5m/s
考点:
考查了动量守恒定律的应用
17.【2014-2015学年•河南省确山县第二高级中学高二4月月考】如图所示,质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点,水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上,另一端与靶盒A连接。
Q处有一固定的发射器B,它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s,质量m=0.010kg的弹丸,当弹丸打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短。
不计空气阻力。
求弹丸进入靶盒A后,弹簧的最大弹性势能为多少?
【答案】Ep=2.5J
【解析】
试题分析:
弹丸进入靶盒A后,弹丸与靶盒A的共同速度设为v,由系统动量守恒得:
靶盒A的速度减为零时,弹簧的弹性势能最大,由系统机械能守恒得:
解得:
,代入数值得Ep=2.5J.
考点:
考查了动量守恒定律,机械能守恒定律
18.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二3月月考】如右图所示,光滑的水平面AB与半径为R=0.32m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切,D为轨道最高点.用轻质细线连接甲、乙两小球,中间夹一轻质弹簧,弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为m1=0.1kg,乙球的质量为m2=0.3kg,甲、乙两球静止在光滑的水平面上。
现固定甲球,烧断细线,乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点。
重力加速度g取10m/s2,甲、乙两球可看作质点。
①试求细线烧断前弹簧的弹性势能;
②若甲球不固定,烧断细线,求乙球离开弹簧后进入半圆轨道能达到的最大高度;
【答案】
(1)2.4J
(2)0.2m
考点:
动量守恒定律及能量守恒定律.
19.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二4月月考】如图所示,mA=1kg,mB=4kg,小物块mC=1kg,ab、dc段均光滑,且dc段足够长;物体A、B上表面粗糙,最初均处于静止.小物块C静止在a点,已知ab长度L=16m,现给小物块C一个水平向右的瞬间冲量I0=6N•s.
(1)当C滑上A后,若刚好在A的右边缘与A具有共同的速度v1(此时还未与B相碰),求v1的大小.
(2)A、C共同运动一段时间后与B相碰,若已知碰后A被反弹回来,速度大小为0.2m/s,C最后和B保持相对静止,求B、C最终具有的共同速度v2.
【答案】
(1)3m/s.
(2)1.24m/s.
考点:
动量守恒定律;动量定理.
20.【2014—2015学年•湖南省益阳市箴言中学高二4月月考】如图所示,木板长为2m,质量是为2Kg,静止于光滑的水平面上,木块质量为4Kg(可看成质点),它与木板之间摩擦因数是0.3,要使它在木块上从左端滑到右端而不致滑落,则木块初速度的最大值是多少?
【答案】6m/s
【解析】
试题分析:
根据动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v
根据能量守恒定律得:
fl=
mv02-
(M+m)v2
f=μmg
代入数据解得:
v0=6m/s.
考点:
动量守恒定律;能量守恒定律.
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