高考物理最新力学知识点之动量真题汇编含答案
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高考物理最新力学知识点之动量真题汇编含答案
一、选择题
1.马路”低头族”已经成为交通安全的一个大问题,一个小朋友手拿手机正在过马路,突然一阵急促鸣笛,手机掉在地上,还好有惊无险,小朋友没事,手机虽然戴着有很好缓冲作用的保护套,可是屏还是摔碎了。
如果手机质量为180克,从静止开始下落,开始离地高度为0. 8米,与地面的撞击时间为0. 04秒,且落地后不再反弹,重力加速度g取2
10m/s,那么手机在与地面作用的过程中,地面对手机作用力的大小为
()
A.19. 8N B.18. 0N C.16. 2N D.18. 18N
2.质量为m的子弹以某一初速度
v击中静止在粗糙水平地面上质量为M的木块,并陷入木块一定深度后与木块相对静止,甲、乙两图表示这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置,设地面粗糙程度均匀,木块对子弹的阻力大小恒定,下列说法正确的是
()
A.若M较大,可能是甲图所示情形:若M较小,可能是乙图所示情形
B.若0v较小,可能是甲图所示情形:若0v较大,可能是乙图所示情形
C.地面较光滑,可能是甲图所示情形:地面较粗糙,可能是乙图所示情形
D.无论m、M、0v的大小和地面粗糙程度如何,都只可能是甲图所示的情形
3.如图所示,光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球,以某一水平速度射向静止在轨道上带正
电的乙球,当它们相距最近时,甲球的速度变为原来的1
5
.已知两球始终未接触,则甲、
乙两球的质量之比是
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4
4.如图所示,一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上,滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF,圆弧半径为R=1m.E点切线水平.另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块,若小球刚好没跃出圆弧的上端,已知M=4m,g取10m/s2,不计摩擦.则小球的初速度v0的大小为()
A.v0=4m/s B.v0=6m/s C.v0=5m/s D.v0=7m/s
5.篮球运动深受同学们喜爱。
打篮球时,某同学伸出双手接传来的篮球,双手随篮球迅速
收缩至胸前,如图所示。
他这样做的效果是()
A.减小篮球对手的冲击力
B.减小篮球的动量变化量
C.减小篮球的动能变化量
D.减小篮球对手的冲量
6.如图所示,质量m1=10kg的木箱,放在光滑水平面上,木箱中有一个质量为m2=10kg 的铁块,木箱与铁块用一水平轻质弹簧固定连接,木箱与铁块一起以v0=6m/s的速度向左运动,与静止在水平面上质量M=40kg的铁箱发生正碰,碰后铁箱的速度为v=2m/s,忽略一切摩擦阻力,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内,则
A.木箱与铁箱碰撞后瞬间木箱的速度大小为4m/s
B.当弹簧被压缩到最短时木箱的速度大小为4m/s
C.从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧弹力对木箱的冲量大小为20N·s D.从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧弹性势能的最大值为160J
7.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()
A.小球到达弧形槽底部时速度小于2gh
B.小球到达弧形槽底部时速度等于2gh
C.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒
D.小球自由下滑过程中机械能守恒
8.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打入木块A及弹簧被压缩的过程中,子弹、两木块和弹簧组成的系统()
A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能守恒
C.动量守恒,机械能不守恒D.动量不守恒,机械能也不守恒
9.质量为m1=1kg和m2(未知的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间极短,其x-t 图象如图所示,则
A.被碰物体质量为5kg
B.此碰撞一定为弹性碰撞
C.碰后两物体速度相同
D.此过程有机械能损失
10.如图所示,在冰壶世锦赛上中国队以8:6战胜瑞典队,收获了第一个世锦赛冠军,队长王冰玉在最后一投中,将质量为19kg的冰壶推出,运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶,然后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心.若两冰壶质量相等,则下列判断正确的是()
A.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞
B.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞
C.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞
D.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞
11.一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态.放出一个质量为m的粒子后反冲,已知放出的粒子的动能为E0,则原子核反冲的动能为
A.E0B.m
M
E0C.
m
M m
-
E0D.
Mm
M m
-
E0
12.忽然“唵——”的一声,一辆运沙车按着大喇叭轰隆隆的从旁边开过,小明就想,装沙时运沙车都是停在沙场传送带下,等装满沙后再开走,为了提高效率,他觉得应该让运沙车边走边装沙。
设想运沙车沿着固定的水平轨道向前行驶,沙子从传送带上匀速地竖直漏下,已知某时刻运沙车前进的速度为v,单位时间从传送带上漏下的沙子质量为m,则下列说法中正确的是
A.若轨道光滑,则运沙车和漏进车的沙组成的系统动量守恒
B.若轨道光滑,则运沙车装的沙越来越多,速度却能保持不变
C .已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F F =阻
D .已知此时运沙车所受的轨道阻力为F 阻,则要维持运沙车匀速前进,运沙车的牵引力应为F F mv =+阻
13.从同一高度的平台上,抛出三个完全相同的小球,甲球竖直上抛,乙球竖直下抛,丙球平抛,三球落地时的速率相同,若不计空气阻力,则( ) A .抛出时三球动量不都相同,甲、乙动量相同,并均小于丙的动量 B .落地时三球的动量相同
C .从抛出到落地过程,三球受到的冲量均不相同
D .从抛出到落地过程,三球受到的冲量均相同
14.我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )
A .甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B .甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C .甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D .甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
15.人的质量m =60kg ,船的质量M =240kg ,若船用缆绳固定,船离岸1.5m 时,人可以跃上岸.若撤去缆绳,如图所示,人要安全跃上岸,船离岸至多为(不计水的阻力,两次人消耗的能量相等,两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)( )
A .1.5m
B .1.2m
C .1.34m
D .1.1m
16.质子p (11H )与
α粒子(4
2He )以相同初速v 0垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场,从进入到射出该偏转电场的过程中,关于质子与α粒子(均不计重力)偏转时的各物理量比值正确的是( ) A .侧移量比:1:2p y y α= B .速度偏转角正切比tan :tan 1:2p αϕϕ= C .动能增量比:1:2kp k E E α∆∆=
D .动量增加量比:1:2p P P α∆∆=
17.如图所示,在光滑水平地面上有A 、B 两个木块,A 、B 之间用一轻弹簧连接。
A 靠在墙壁上,用力F 向左推B 使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。
若突然撤去力F ,则下列说法中正确的是( )
A .木块A 离开墙壁前,A 、
B 和弹簧组成的系统动量守恒 B .木块A 离开墙壁前,A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒
C .木块A 离开墙壁后,A 、B 和弹簧组成的系统动量不守恒
D .木块A 离开墙壁后,A 、B 和弹簧组成的系统机械能不守恒
18.一物体在合外力F 的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示,物体在0t 和02t 时刻,物体的动能分别为1k E 、2k E ,物块的动量分别为
1p 、2p ,则
A .218k k E E =,214p p =
B .213k k E E =,213p p =
C .219k k E E =,213p p =
D .213k k
E E =,212p p =
19.在撑杆跳高场地落地点铺有厚厚垫子的目的是减少运动员受伤,理由是
A .减小冲量,起到安全作用
B .减小动量变化量,起到安全作用
C .垫子的反弹作用使人安全
D .减小动量变化率,起到安全作用
20.如图所示,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M 2的物块.今让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )
A .小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
B .小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒
C .小球离开C 点以后,将做竖直上抛运动
D .槽将不会再次与墙接触
21.一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v ,重心上升高度为h 。
在此过程中( )
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为1
2
mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为1
2
mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
22.质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A.木块静止,d1=d2
B.木块静止,d1<d2
C.木块向右运动,d1<d2
D.木块向左运动,d1=d2
23.如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系绳小球拉开到一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中()
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反
24.质量为1 kg的物体做直线运动,其速度—时间图象如图所示,则物体在前10 s内和后10 s内所受合外力的冲量分别是()
A.10 N·s,10 N·s
B.10 N·s,-10 N·s
C.0,10 N·s
D.0,-10 N·s
25.如图所示,甲木块的质量为1
m,以速度v沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止
的、质量为2
m的乙木块,乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后
A.甲木块的动量守恒
B.乙木块的动量守恒
C.甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒
D.甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒
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一、选择题
1.A
解析:A
【解析】
【详解】
设手机落地速度为v,对自由落体的过程,0.8m
h=,有:
22
v gh
=
解得:
24m/s
v gh=
对手机和底面相碰的过程,0.04s
t∆=,取向上为正,由动量定理:
()0()
N mg t mv
-∆=-
带入数据解得:
19.8N
N=
即地面对手机作用力的支持力为19.8N,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
在子弹射入木块的瞬间,子弹与木块间的摩擦力远远大于木块与地面间的摩擦力,故地面光滑与粗糙效果相同,子弹和木块构成一系统,在水平方向上合外力为零,在水平方向上动量守恒,规定向右为正方向,设子弹与木块的共同速度为v,根据动量守恒定律有
0()
mv m M v
=+
木块在水平面上滑行的距离为s,子弹射入并穿出木块的过程中对木块运用动能定理得
22
2
02
122()Mm v fs Mv m M ==+
根据能量守恒定律得
2
22
0011()222()
Mmv Q fd mv m M v M m ==-+=+
则
d s >
不论速度、质量大小关系和地面粗糙程度如何,都只可能是甲图所示的情形,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
3.D
解析:D 【解析】
甲、乙组成的系统动量守恒,当两球相距最近时具有共同速度v ,由动量守恒: m 甲v 0=(m 甲+m 乙)
5
v 解得:m 乙=4m 甲,故D 正确,ABC 错误. 故选:D .
点睛:A 、B 组成的系统动量守恒,当两球相距最近时具有共同速度,由动量守恒求解.
4.C
解析:C 【解析】 【详解】
当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v 1,根据水平方向动量守
恒有:mv 0=(m +M )v 1,根据机械能守恒定律有:
()220111
22
mv m M v mgR ++=;根据题意有:M =4m ,联立两式解得:v 0=5m/s ,故ABD 错误,C 正确.故选C . 【点睛】
本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及能量守恒定律等,知道小球刚好没跃出圆弧的上端,两者水平方向上的速度相同,结合水平方向系统动量守恒和系统机械能守恒列式求解即可.
5.A
解析:A 【解析】 【详解】
ABD .先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理得
0Ft mv -=-
mv F t
=
当时间增大时,球动量的变化率减小,作用力就减小,而冲量和动量的变化量都不变,所以A 正确,BD 错误。
C .速度由v 减小到0,动能的变化量是不变的,故C 错误。
故选A 。
6.D
解析:D 【解析】
对木箱和铁箱碰撞的瞬时,根据动量守恒定律:1011m v m v Mv =+,解得v 1=-2m/s ,方向与原方向相反,选项A 错误;当弹簧被压缩到最短时,木箱和铁块共速,由动量守恒:
201112()m v m v m m v -=+共,解得v 共=2m/s ,选项B 错误;从碰后瞬间到弹簧被压缩至最
短的过程中,弹簧弹力对木箱的冲量大小为111()10(22)40I m v m v N s =--=⨯+=⋅共,方向向左,选项C 错误;从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧弹性势能的最大值为222112012111()222
P E m v m v m m v 共=+-+,带入数据解得E P =160J ,选项D 正确;故选D.
点睛:此题考查动量守恒定律以及能量守恒定律的应用;对三个物体的相互作用过程要分成两个小过程来分析,在木箱和铁箱作用时,认为铁块的动量是不变的;解题时注意选择研究过程,注意正方向.
7.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
AB .小球与弧形槽组成的系统在水平方向系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv 球-mv 槽=0
由机械能守恒定律得
22
1212
mgh mv mv =+球槽
解得
v v ==球槽故A 正确,B 错误;
C .小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统所受合外力不为零,系统总动量不守恒,故C 错误;
D .小球下滑过程中,除重力做功外槽对球做功,小球的机械能不守恒,故D 错误。
8.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
在子弹打入木块A 及弹簧被压缩的过程中,子弹、两木块和弹簧组成的系统所受的合外力为零,则系统的动量守恒,在此过程中,除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功,所以系统机械能不守恒,故ABD 错误,C 正确。
故选C 。
9.B
解析:B 【解析】 【详解】
AC .由图象可知,碰撞前m 2是静止的,m 1的速度为:
1118
4m/s 2
x v t =
== 碰后m 1的速度为:
11108m/s 2m/s 62
x v t '-'=
==-'- m 2的速度为:
2221682m/s 62
x v t '-'=
=='- 即碰后两物体速度大小相等,方向相反,速度不相同; 两物体碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律得:
m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′
即:
1×4=1×(-2)+m 2×
2 解得:
m 2=3kg
选项AC 错误; BD .碰撞前总动能:
22221211221111
14308J 2222
k k k E E E m v m v =+=
+=⨯⨯+⨯⨯= 碰撞后总动能:
2222121122111112328J 2222
k k k E E E m v m v '='+'=
'+'=⨯⨯-+⨯⨯=() 碰撞前后系统动能不变,故碰撞是弹性碰撞,故B 正确, D 错误;
10.B
解析:B
【解析】
两冰壶碰撞的过程中动量守恒,规定向前运动方向为正方向,根据动量守恒定律有: mv 1=mv 2+mv 3
代入数据得:m×0.4=m×0.1+mv 3
解得:v 3=0.3m/s. 动能减小量:2222221231111(0.40.10.3)02222
k E mv mv mv m ∆=
--=--〉 故动能减小,是非弹性碰撞;
故选B .
【名师点睛】 两冰壶在碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律求出碰后中国队冰壶获得的速度,通过计算动能改变量来判断是否为弹性碰撞.
11.C
解析:C
【解析】
【详解】
放出质量为m 的粒子后,剩余质量为M-m ,该过程动量守恒,有:()0mv M m v =-①,放出的粒子的动能为:20012E mv =②,原子核反冲的动能:()212k E M m v =-③,联立①②③得:0k m E E M m
=-,故ABD 错误,C 正确。
12.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .若轨道光滑,则运沙车和漏进车的沙组成的系统水平方向动量守恒,而不是总动量守恒,因为沙子的竖直动量在变化,故A 错误;
B .设某时刻沙车总质量为M ,随后一段时间△t 内漏进沙车的沙子质量为△m ,则由水平方向动量守恒,有
Mv +0=(M +△m )v′
可以看出沙车速度会逐渐减小,故B 错误;
CD .选一段极短时间△t 内漏进沙车的沙子△m 为研究对象,由动量定理,有
F △t =△mv -0
得车对漏进来的沙子向前的作用力为 m F v mv t
==
则以沙车为研究对象,由平衡条件,有
0F F F --'阻牵=
其中F′是漏进沙子对车的阻力,由牛顿第三定律有F′=F ,联立得
F F mv +阻牵=
故C 错误,D 正确;
故选D 。
13.C
解析:C
【解析】
【详解】
A .根据动能定理知
2201122
mgh mv mv =- 可知三球落地时速度的大小相等,则三个小球抛出时的速度大小一定相等;故抛出时的动量大小相等;故A 错误;
B .虽然落地时,三球的速度相同,动量的大小相等,但方向不同;故动量不相同;故B 错误;
CD .三个小球以相同的速率抛出,可知竖直上抛运动的物体运动时间大于平抛运动的时间,平抛运动的时间大于竖直下抛运动的时间,所以上抛运动的时间最长,根据动量定理知,mgt =△p ,故三个小球受到的冲量都不相同;故C 正确,D 错误;
故选C 。
14.B
解析:B
【解析】
【详解】
A .因为冲量是矢量,甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反,故冲量大小相等方向相反,故A 错误.
B .设甲乙两运动员的质量分别为m 甲、m 乙,追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v 甲,v 乙.根据题意整个交接棒过程动量守恒:
''m v m v m v m v +=+甲甲乙乙甲甲乙乙
可以解得:
m v m v ∆=-∆甲甲乙乙,
即B 选项正确;
CD .经历了中间的完全非弹性碰撞过程 会有动能损失,CD 选项错误.
【点睛】
本题主要考察能量(做功正负判断)、动量(动量定理、动量守恒)相关知识,结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论.
15.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
以人的方向为正方向,撤去缆绳,由动量守恒定律可知,0=mv 1-Mv 2;
由于两次人消耗的能量相等,故人跳起时的动能不变; 则由功能关系可知:
222012111222mv mv Mv =+
解得:10v =
所以110 1.5 1.34x v t m m ====,故C 正确. 16.D
解析:D
【解析】
【详解】
A .侧移量
222001()22Eq l Eql q y m v mv m
==∝ 则侧移量比
:2:1p y y α=
选项A 错误;
B .速度偏转角正切
200tan y v qEl q v mv m
θ=
=∝ 则速度偏转角正切比 tan :tan 2:1p αϕϕ=
选项B 错误;
C .动能增量
2222
202k E q l q E Eqy mv m
∆==∝ 则动能增量比
:1:1kp k E E α∆∆=
选项C 错误;
D .动量增量
l p qEt qE q v ∆==⋅∝
则动量增加量比
:1:2p P P α∆∆=
选项D 正确。
故选D 。
17.B
解析:B
【解析】
【详解】
AC .木块A 离开墙壁前,对A 、B 和弹簧组成的系统,由于墙壁对A 有弹力,则系统的外力之和不为零,故系统的动量不守恒;而木块A 离开墙壁后,A 、B 和弹簧组成的系统外力之和为零,则动量守恒,故AC 均错误;
BD .木块A 离开墙壁前和木块A 离开墙壁后,A 、B 和弹簧组成的系统都只有弹簧的弹力做功,而其它力做功,则系统的 机械能一直守恒,故B 正确,D 错误。
故选B 。
18.C
解析:C
【解析】
【分析】
根据动量定理分别求物体在t 0和2t 0时刻的速度v 1和v 2之比.根据公式P=mv ,求出P 1和P 2之比,再根据动能的计算式求E k1和E k2之比
【详解】
根据动量定理得:
00t -内:001F t mv =⋯①
002t t -内:00212F t mv mv =-⋯②
由②①解得:1v :21v =:3
由p mv =得:213p p = 由212k E mv =得:21112
k E mv = 22212
k E mv = 解得:219k k E E =。
故选:C 。
【点睛】
本题涉及力在时间的积累效果,优先考虑动量定理.对于动能,也可以根据动能定理求解. 19.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
跳高运动员在落地的过程中,动量变化一定,由动量定理可知,运动员受到的冲量I一定;跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t,由I Ft
可知,延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F,即减小动量变化率,起到安全作用,故D正确,ABC错误.
故选D。
点睛:沙坑或海绵垫子具有缓冲作用,可以延长运动员与地面的接触时间,减小运动员受到的冲击力,避免运动员受伤.
20.D
解析:D
【解析】
小球从AB的过程中,半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心,而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方,因为有竖直墙挡住,所以半圆槽不会向左运动,可见,该过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力方向与速度方向并不垂直,此过程中,因为有物块挡住,小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,在小球运动的全过程,水平方向动量也不守恒,选项AB错误;当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,C错误;因为全过程中,整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量,最终槽将与墙不会再次接触,D正确.
【点睛】判断系统动量是否守恒关键是明确系统是否受到外力的作用,故在应用动量守恒定律时一定要明确是哪一系统动量守恒.
21.B
解析:B
【解析】
【详解】
设地面对运动员的冲量为I,则由动量定理得:
I-mgΔt=mv-0
I=mv+mgΔt。
运动员从下蹲状态到身体伸直并刚好离开地面,地面对运动员作用力的作用点的位移为零,地面对他不做功;
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为1
2
mv2,与结论不相符,选项A错
误;
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零,与结论相符,选项B正确;
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为1
2
mv2,与结论不相符,选项C错误;
D .地面对他的冲量为mv -mg Δt ,地面对他做的功为零,与结论不相符,选项D 错误; 故选B 。
22.B
解析:B
【解析】
左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v 1,由动量守恒有mv 0=(M+m)v 1,由能量守恒有F f d 1=22011()22
mv M m v -+.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v 2,由动量守恒有(M+m)v 1-mv 0=(M+2m)v 2,由能量守恒有F f d 2=222012111()(2)222
mv M m v M m v ++-+,解之可得v 2=0,d 1=20,2()f Mmv F M m +d 2=20(2),2()
f M m mv F M m ++故B 正确. 23.D
解析:D
【解析】
【详解】
小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,竖直方向所受外力不为零,故系统只在在水平方向动量守恒,故A 、B 错误;由于水平方向动量守恒,小球向左摆到最高点,小球水平速度为零,小车的速度也为零,故C 错误;系统只在在水平方向动量守恒,且总动量为零.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反.故D 正确
24.D
解析:D
【解析】
由图象可知,在前10s 内初、末状态的动量相同,p 1=p 2=5kg·
m/s ,由动量定理知I 1=0;在后10s 内末状态的动量p 3=-5kg·
m/s ,由动量定理得I 2=p 3-p 2=-10N·s ,故正确答案为D .
25.C
解析:C
【解析】
【详解】
甲木块与弹簧接触后,由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量要发生变化,即甲、乙两物体的动量均不守恒;但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零,故动量守恒,故AB 错误,C 正确;甲、乙两木块所组成系统的动能,一部分转化为弹簧的势能,故系统动能不守恒,故D 错误.故选C。