2021高考物理二轮复习专题限时集训动量定理动量守恒定律

2021高考物理二轮复习专题限时集训动量定理动量

守恒定律

1.高空作业须系安全带.一质量为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),此后经历时刻t安全带伸长量达到最大.若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时刻t内安全带对人的平均作用力大小为(重力加速度为g) ()

A.+mg

B.-mg

C.+mg

D.-mg

2.(多选)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为硅原子核Si.下列说法正确的是()

A.核反应过程中系统动量守恒

B.核反应过程中系统能量不守恒

C.核反应前后核子数相等,因此生成物的质量等于反应物的质量之和

D.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向与质子初速度的方向一致

3.如图Z5-1所示,两个大小相同、质量均为m的弹珠静止在水平地面上.某小孩在极短时刻内给第一个弹珠水平冲量使其向右运动,当第一个弹珠运动了距离L时与第二个弹珠发生弹性正碰,碰后第二个弹珠运动了2L距离停下.已知弹珠所受阻力大小恒为重力的k倍,重力加速度为g,则小孩对第一个弹珠()

图Z5-1

A.施加的冲量为m

B.施加的冲量为m

C.做的功为kmgL

D.做的功为3kmgL

4.(多选)如图Z5-2甲所示,光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰,两小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞前后的x-t图像.已知m1=0.1 kg.由此能够判定()

图Z5-2

A.碰前小球2静止,小球1向右运动

B.碰后小球2和小球1都向右运动

C.m2=0.3 kg

D.碰撞过程中系统缺失了0.4 J的机械能

5.(多选)动量能够像力那样进行正交分解,分解成两个相互垂直的分动量,而要总动量守恒,两个相互垂直的分动量就必须都守恒.下面是交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故,依照两位司机的描述得知,发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶,汽车B正沿南北大道向正北行驶.相撞后两车赶忙熄火并在极短的时刻内叉接在一起,并排沿直线在水平路面上滑动,最终一起停在路口东北角的路灯柱旁.交警依照事故现场情形画出了如图Z5-3所示的事故分析图.通过观看地面上留下的碰撞痕迹,交警判定撞车的地点为图中的P点,测量出的相关数据已标注在图中.为简化问题,将两车均视为质点,且认为它们质量相等,它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒,依照图中测量数据可知,下列说法中正确的是()

图Z5-3

A.两车发生碰撞时在东西方向上动量守恒,在南北方向上动量不守恒

B.发生碰撞时汽车A的速度较大

C.发生碰撞时汽车B的速度较大

D.发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比为12∶5

6.(多选)如图Z5-4所示,光滑的水平面上有P、Q两个固定挡板,A、B是两挡板连线的三等分点.A点处有一质量为m2的静止小球2,紧贴P挡板的右侧有一与小球2等大的质量为m1的小球1以速度v0向右运动并与小球2相碰.两小球间及小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰,两小球均可视为质点.已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处,且m1<m2,则两小球的质量之比m1∶m2可能为()

图Z5-4

A.1∶2

B.1∶3

C.1∶5

D.1∶7

7.(多选)若采纳图Z5-5中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同,质量均已知,且m A>m B,B、B'两点在同一水平线上),下列说法正确的是()

图Z5-5

A.采纳图甲所示的装置,需测量OB、OM、OP和ON的长度

B.采纳图乙所示的装置,需测量B'N、B'P和B'M的长度

C.采纳图甲所示的装置,若m A·ON=m A·OP+m B·OM,则说明此碰撞动量守恒

D.采纳图乙所示的装置,若=+,则说明此碰撞为弹性碰撞

8.汽车碰撞试验是综合评判汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m1=1600 kg的试验车以速度v1=36 km/h正面撞击固定试验台,经时刻t1=0.10 s碰撞终止,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的阻碍.

(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量大小I0及F0的大小.

(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2=1600 kg、速度v2=18 km/h、同向行驶的汽车,经时刻t2=0.16 s两车以相同的速度一起滑行.试通过运算分析这种情形下试验车的安全气囊是否会爆开.

9.如图Z5-6所示,质量为m=0.6 kg的小球A从半径为R=1.25 m的四分之一光滑圆弧轨道顶端由静止开释,运动到轨道末端O点时与小球B发生弹性正碰,碰撞后小球B水平抛出,经0.5 s时刻小球B击中平台右下侧挡板上的P点.以O为原点在竖直面内建立平面直角坐标系,挡板形状满足方程y=x2-10.25(m).重力加速度g取10 m/s2,不计碰撞时刻.求:

(1)碰后小球B的速度大小;

(2)小球B的质量和碰后小球A的速度大小.

图Z5-6

10.如图Z5-7所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN 相切.质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止开释,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为是零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知A、B两球始终没有接触.重力加速度为g.

(1)A、B两球相距最近时,求A球的速度大小v;

(2)A、B两球相距最近时,求A、B两球组成的系统的电势能E p;

(3)求A、B两球最终的速度大小v A、v B.

图Z5-7