高考物理总复习第六章第1节动量定理动量守恒定律练习(含解析)

高考物理总复习第六章第1节动量定理动量守恒定律练习（含解

析）

基础必备练

1.(2018·清华大学附中三模)如图所示,从地面上的A点以速度v竖直向上抛出一小球,上升至最高点B后返回,O为A,B的中点,小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变.下列说法正确的是( C )

A.小球上升至O点时的速度等于0.5v

B.小球上升至O点时的速度小于0.5v

C.小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量

D.小球在上升过程中动能的减少量等于下降过程中动能的增加量

解析:小球上升时,受到向下的重力和向下的空气阻力,故小球匀减速上升,在上升到最高点的过程中,初速度为v,末速度为0,则其中间时刻的速度为=0.5v,而中间位移的速度为

=,它大于0.5v,故选项A,B错误;小球下降时受向下的重力和向上的空气阻力,则小球向上运动时的合力大于向下运动时的合力,故上升过程的加速度大于下降过程的加速度,由于位移相等,都可以看成是初速度为0,故物体向上运动时的时间小于下降的时间,而重力相等,故小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量,选项C正确;由功能关系可知,小球在上升过程中,动能的减少量ΔE k=mgh+f×AB,而下降过程中动能的增加量ΔE k′=mgh-f×AB,二者不相等,选项D错误.

2.(2019·黑龙江大庆实验中学高三考试)如图所示,斜面和水平面之间通过小圆弧平滑连接,质量为m的物体(可视为质点)从斜面上h高处的A点由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平地面上的B点,要使物体能原路返回A点,在B点物体需要的最小瞬时冲量是( C )

A.m

B.m

C.2m

D.4m

解析:物体从A到B过程,由动能定理得mgh-W f=0,物体从B到A过程,由能量守恒得

m=mgh+W f+mv2,当v=0时,在B点的瞬时冲量最小,即=mgh+W f=2mgh

解得p=2m,由动量定理得I=p=2m,故C正确.

3.水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的a,b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,a,b两物体的v-t图像分别如图中OAB,OCD所示,图中AB∥CD,则( C )

A.F1的冲量大于F2的冲量

B.F1的冲量等于F2的冲量

C.两物体受到的摩擦力大小相等

D.两物体受到的摩擦力大小不等

解析:题图中,AB与CD平行,说明推力撤去后两物体的加速度相同,根据牛顿第二定律可知,两物体受到的摩擦力大小相等.根据动量定理,对整个过程有F1t1-ft OB=0,F2t2-ft OD=0,而t OB

4.(2019·宁夏育才中学月考)(多选)一质量m=0.10 kg的小钢球以大小为v0=10 m/s的速度水平抛出,下落h=

5.0 m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,且速度大小不变.已知小钢球与钢板的作用时间极短,取g=10 m/s2,则( BD )

A.钢板与水平面的夹角θ=60°

B.小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量大小为

1 N·s

C.小钢球撞击钢板的过程中其动量的变化量的大小为 10 kg·m/s

D.钢板对小钢球的冲量大小为2 N·s

解析:小钢球撞击钢板时的竖直分速度v y==10 m/s,设小球的速度方向与水平方向的夹角为α,则tan α==1,解得α=45°,即钢板与水平面的夹角θ=45°,选项A错误;小钢球从水

平抛出到刚要撞击钢板时所飞行的时间t==1 s,重力冲量I=mgt=1 N·s,选项B正确;取垂

直钢板向上为正方向,小钢球刚要撞击钢板时小钢球速度的大小为v1=v0=10 m/s,动量p1=-mv1=- kg·m/s;撞后小钢球的速度v2=10 m/s,动量p2=mv2= kg·m/s,小钢球的动量变化Δp=p2-p 1 =2k g·m/s,由动量定理可知,钢板对小钢球的冲量大小I=Δp= 2 N·s,选项C错误,D正确.

5.(2019·安徽淮南模拟)(多选)如图所示,在光滑的水平面上放有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A,B等高,现让小滑块m从A点由静止下滑,在此后的过程中,则( BD )

A.M和m组成的系统机械能守恒,动量守恒

B.M和m组成的系统机械能守恒,动量不守恒

C.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动

D.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向左运动

解析:小滑块m从A点静止下滑,物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零,系统水平方向动量守恒,竖直方向有加速度,合力不为零,所以系统动量不守恒,M和m组成的系统机械能守恒,选项A错误,B正确;系统水平方向动量守恒,由于系统初始状态水平方向动量为零,所以m从A到C的过程中,m向右运动,M向左运动,m从C到B的过程中,M还是向左运动,选项C错误,D正确.

6.(2019·内蒙古北方重工三中月考)(多选)质量为m的物块甲以3 m/s 的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定于其左端,另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则( AD )

A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力属于内力作用,故系统动量守恒

B.当两物块相距最近时,甲物块的速率为零

C.甲物块的速率可能达到5 m/s

D.当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0

解析:甲、乙两物块(包括弹簧)组成的系统在弹簧压缩过程中,系统所受的合外力为零,系统动量守恒,故A正确;当两物块相距最近时速度相同,取作用前乙的速度方向为正方向,设共同速率为v,根据动量守恒定律得到mv乙-mv甲=2mv,解得v=0.5 m/s,故B错误;若物块甲的速率达到5 m/s,方向与原来相同,则mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′,代入数据解得v乙′=6 m/s.两个物块的速率都增大,系统总动能增大,违反了能量守恒定律.若物块甲的速率达到5 m/s,方向与原来相反,则mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′,代入数据解得v乙′=-4 m/s,即作用后乙的动能不变,甲的动能增加,系统总动能增加,违反了能量守恒定律,所以物块甲的速率不可能达到5 m/s,故C错误;若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相同,由动量守恒定律得m v乙-m v甲=-m v甲′+ m乙v乙′,代入数据解得v乙′=2 m/s;若物块甲的速率为1 m/s,方向与原来相反,由动量守恒定律得mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′,代入数据解得v乙′=0,故D正确.

7.(2019·山东日照联考)如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离小车底部20 m高处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg.设小球在落到车底前瞬间速度是 25 m/s,重力加速度取10 m/s2.则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( B )

A.4 m/s

B.5 m/s

C.8.5 m/s

D.9.5 m/s

解析:小球落入小车时竖直方向速度v y==20 m/s,所以小球的水平速度v0==15 m/s.对小车和小球,水平方向动量守恒,得Mv1-mv0=(M+m)v2,代入数据得v2=5 m/s,选项B正确.

8.(2019·湖南衡阳联考)如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,