高考导练2017年高考物理一轮复习 第十五章 动量守恒定律自主测评 新人教版选修3-5

第十五章动量守恒定律
自主测评
一、基础知识题组
1．[对动量定理的理解]
(2016年天津五区县联考)在学校的体育运动会跳高场地，我们看到在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，其目的是( )
A．增加运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力
B．增加运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力
C．减少运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力
D．减少运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力
解析：本题考查动量定理，意在考查考生应用动量定理分析实际问题的能力．在运动员落地一侧叠放几块较大而厚的软垫，增加了运动员落地的时间，设运动员落地前的速度大小为v，脚受到的作用力大小为F，根据动量定理得Ft＝mv，时间变大，则作用力变小，故B 正确．
答案：B
图15－2
2．[动量定恒定律成立的条件]
如图15－2所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是( )
A．男孩与木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
解析：由动量守恒定律成立的条件可知男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒，选项A、B错误，C正确；木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相反，选项D错误．
答案：C
二、规律方法题组
3．[碰撞、反冲问题]
“爆竹声中一岁除，春风送暖人屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露．有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0，方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是( )
A ．3v 0－v
B ．2v 0－3v
C ．3v 0－2v
D ．2v 0＋v
解析：本题考查动量守恒定律，意在考查考生对动量守恒定律的理解和应用能力．爆竹在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律，可知3mv 0＝2mv ＋mv′，可得另一块的速度为v′＝3v 0－2v ，C 正确．
答案：C
4．[动量守恒定律的应用]
(2016年河北廊坊质量监测)如图15－3所示，被压缩后锁定的弹簧一端固定在墙上，另一端与质量为3m 的物体A 相连接，光滑的水平面和光滑的曲面平滑相连．有一质量为2m 的物体B ，从高h 处由静止开始沿光滑曲面滑下，与物体A 相碰，碰后两物体立即以相同速度
向右运动(但两个物体不粘连)，同时弹簧的锁定被解除，返回时物体B 能上升的最大高度为h 2
，求：
图15－3
(1)碰撞结束瞬间A 、B 的共同速度v 1；
(2)弹簧锁定时对应的弹性势能E p .
解析：本题考查弹性势能、动能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律等，意在考查考生对力学概念和规律的理解能力、多个物理过程特征的分析判断能力、合理选择力学规律的分析判断能力．
(1)设B 从高h 处滑到水平面时的速度为v ，由动能定理，有
2mgh ＝12
×2mv 2 解得v ＝2gh 设A 与B 碰后的共同速度为v 1，根据动量守恒定律，有
2mv ＝(2m ＋3m)v 1
可得v 1＝22gh 5
，方向水平向右． (2)设B 返回时离开A 的速度为v′，则
12×2mv′2＝2mg×h 2
解得v′＝gh 对A 、B 和弹簧，有E p ＝12×5mv′2－12
×5mv 21 解得E p ＝17mgh 10
. 答案：(1)22gh 5 方向水平向右 (2)17mgh 10。