2017届高三物理第04期好题速递分项解析汇编专题16碰撞与动量守恒选修3-5含解析

专题16 碰撞与动量守恒（选修3-5）

一、选择题

1.【内蒙古鄂尔多斯市一中2017届高三上学期第四次月考】 如图3所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体A 接触，但未与物体A 连接，弹簧水平且无形变。现对物体A 施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I 0，测得物体A 向右运动的最大距离为x 0，之后物体A 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x 0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体A 与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ）

A.物体A 整个运动过程，弹簧对物体A 的冲量为零

B.物体A 向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体A 向左运动过程中与弹簧接触的时间

C. 物体A 向左运动的最大速度m 02v gx μ=

D.物体A 与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能E p =02022mgx m

I μ- 【答案】B

考点：功能关系、动量定理

2.【内蒙古鄂尔多斯市一中2017届高三上学期第四次月考】甲、乙两个质量都是M 的小车静置在光滑水平地面上.质量为m 的人站在甲车上并以速度v(对地)跳上乙车,接着仍以对地的速率v 反跳回甲车.对于这一过程,下列说法中正确的是

A.最后甲、乙两车的速率相等

B.最后甲、乙两车的速率之比v 甲:v 乙=M:(m+M)

C.人从甲车跳到乙车时对甲的冲量I 1,从乙车跳回甲车时对乙车的冲量I 2,应是I 1=I 2

D.选择(C)中的结论应是I 1＜I 2

【答案】BD

【解析】以人与甲车组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：10mv Mv -=，以乙车与人组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒

定律得，人跳上甲车时，2(）mv m M v =+，人跳离甲车时，2乙(）m M

v Mv mv -+=-+，以人与甲车组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

1甲(）mv Mv m M v +=+，解得： 甲乙v M v M m

=+，故A 错误，B 正确；由动量定理得，对甲车：11I Mv mv ==，对乙车22乙I Mv mv ==，1

2＜I I ，故C 错误，D 正确。

考点：动量守恒定律、动量定理

3.【辽师大附中2016—2017学年上学期期中考试】质量相同的子弹a 、橡皮泥b 和钢球c 以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被以原速率反向弹回。关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法中正确的是

A ．子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等

B ．子弹对墙的冲量最小

C ．橡皮泥对墙的冲量最小

D ．钢球对墙的冲量最小

【答案】B

考点：动量定理

4.【兰州市第一中学2017届高三上学期期中考试】高空作业须系安全带。如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h （可视为自由落体运动）。此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为

A ． mg t gh m +2 B. mg t gh m -2 C. mg t

gh m + D. mg t gh m - 【答案】A

【解析】人下落h 高度的过程为自由落体运动，由运动学gh v 22=，得gh v 2=，缓冲过程（取向上为正）由动量定理得()()mv t mg F --=-0，解得：mg t

gh m F +=

2，故选A 。

考点：动量定理、自由落体运动。 5.【山西省“晋商四校”2017届高三11月联考】一个质量为0.3kg 的弹性小球，在光滑水

平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，速度大小与碰撞前相同，作用时间为0.1s 。则碰撞过程中墙壁对小球的平均作用力F 和墙壁对小球做功的平均功率大小P 为

A ．F=18N B.F=36N C ．P=0 D ．P=108w

【答案】BC

考点：动量定理；功率

6.【山西省“晋商四校”2017届高三11月联考】子弹以一定的速度v 0能将置于光滑水平面上的木块击穿后飞出，设子弹所受阻力恒定，若子弹仍以v 0射入同种材料、同样长度、质量更大的木块时，子弹也能击穿木块，则击穿木块后

A 、木块获得速度变大

B 、子弹穿过木块后速度变小

C 、子弹射穿木块的时间变长

D 、木块加速位移变小

【答案】D

【解析】因木块对子弹的阻力不变，可知子弹的加速度不变，而由于子弹对木块的作用力不变，木块质量变大时，木块的加速度减小，因子弹相对木块的位移等于木块的厚度不变，可知子弹穿过木块的时间变短，选项C 错误；根据v 1=v 0-at 可知子弹穿过木块后速度变大，选项B 错误；动量守恒定律可知：mv 0=mv 1+Mv 2；因v 1变大，M 变大，可知v 2减小，选项A 错误；根据212

x a t

木可知，a 木变小，t 变小，可知木块加速位移变小，选项D 正确；故选D.

考点：牛顿定律的综合应用

7.【内蒙古鄂尔多斯市一中2017届高三上学期第四次月考】如图3所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体A 接触，但未与物体A 连接，弹簧水平且无形变。现对物体A 施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I 0，测得物体A 向右运动的最大距离为x 0，之后物体A 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x 0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体A 与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，下列说法中

正确的是（ ）

A.物体A 整个运动过程，弹簧对物体A 的冲量为零

B.物体A 向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体A 向左运动过程中与弹簧接触的时间

C. 物体A

向左运动的最大速度m v =D.物体A 与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能E p =02022mgx m

I μ- 【答案】B

图3