《(江蘇專用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律 課時(shí)48 動(dòng)量守恒定律的理解和應(yīng)用加練半小時(shí)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律 課時(shí)48 動(dòng)量守恒定律的理解和應(yīng)用加練半小時(shí)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、48 動(dòng)量守恒定律的理解和應(yīng)用
[方法點(diǎn)撥] (1)守恒條件的判斷:理想守恒、近似守恒、單方向守恒.(2)應(yīng)用關(guān)鍵是選好合適的系統(tǒng)、合適的過(guò)程,即一定要明確研究對(duì)象是誰(shuí),明確守恒過(guò)程的初、末狀態(tài).(3)要注意規(guī)定正方向.
1.(多選)(2017·北京西城區(qū)模擬)如圖1所示,甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,結(jié)果兩人向相反方向滑去.已知甲的質(zhì)量為45 kg,乙的質(zhì)量為50 kg.則下列判斷正確的是( )
圖1
A.甲的速率與乙的速率之比為10∶9
B.甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為9∶10
C.甲對(duì)乙的沖量大小與乙對(duì)甲的沖量大小之比為1∶1
D.
2、甲的動(dòng)能與乙的動(dòng)能之比為1∶1
2.(2017·北京石景山區(qū)模擬)如圖2所示,一輕繩上端固定,下端系一木塊,處于靜止?fàn)顟B(tài).一顆子彈以水平初速度射入木塊內(nèi)(子彈與木塊相互作用時(shí)間極短,可忽略不計(jì)),然后一起向右擺動(dòng)直至達(dá)到最大偏角.從子彈射入木塊到它們擺動(dòng)達(dá)到最大偏角的過(guò)程中,對(duì)子彈和木塊,下列說(shuō)法正確的是( )
圖2
A.機(jī)械能守恒,動(dòng)量不守恒
B.機(jī)械能不守恒,動(dòng)量守恒
C.機(jī)械能不守恒,動(dòng)量不守恒
D.機(jī)械能守恒,動(dòng)量守恒
3.(多選)(2017·福建漳州聯(lián)考)如圖3所示,木塊a和b用一根水平輕彈簧連接起來(lái),放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力F使彈
3、簧壓縮,當(dāng)撤去外力后,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖3
A.尚未離開墻壁前,a、b及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.尚未離開墻壁前,a、b及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.離開墻壁后,a、b及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.離開墻壁后,a、b及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒
4.(多選)(2017·貴州凱里模擬)如圖4所示,豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對(duì)接,右邊與一個(gè)足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連,木塊A、B靜置于光滑水平軌道上,A、B的質(zhì)量分別為1.5 kg和0.5 kg.現(xiàn)讓A以6 m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng),之后與墻壁碰撞,碰撞的時(shí)間為0.3 s,碰后的速度大小變?yōu)? m/s,當(dāng)A與
4、B碰撞后立即粘在一起運(yùn)動(dòng),g取10 m/s2,則( )
圖4
A.A與墻壁碰撞的過(guò)程中,墻壁對(duì)A的平均作用力的大小F=50 N
B.A與墻壁碰撞的過(guò)程中沒有能量損失
C.A、B碰撞后的速度v=3 m/s
D.A、B滑上圓弧軌道的最大高度h=0.55 m
5.(2017·四川成都第一次診斷)如圖5所示,小車靜止在光滑水平面上,AB是小車內(nèi)半圓軌道的水平直徑,現(xiàn)將一小球從距A點(diǎn)正上方h高處由靜止釋放,小球由A點(diǎn)沿切線方向經(jīng)半圓軌道后從B點(diǎn)沖出,在空中能上升的最大高度為0.8h,不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法正確的是( )
圖5
A.在相互作用過(guò)程中,小球和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
5、
B.小球離開小車后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)
C.小球離開小車后做斜上拋運(yùn)動(dòng)
D.小球第二次沖出軌道后在空中能上升的最大高度為0.6h
6.(多選)(2017·福建漳州八校模擬)如圖6所示,光滑水平地面上靜止放置由彈簧相連的木塊A和B,開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)給A一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量,讓A開始以速度v0向右運(yùn)動(dòng),若mA>mB,則( )
圖6
A.當(dāng)彈簧壓縮最短時(shí),B的速度達(dá)到最大值
B.當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),A的速度一定向右
C.當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),A的速度一定小于B的速度
D.當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),A的速度可能大于B的速度
7.(2017·江西南昌三校第四次聯(lián)考)如圖7所示,勻
6、強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界d點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入,沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn),通過(guò)pa段用時(shí)為t.若該微粒經(jīng)過(guò)p點(diǎn)時(shí),與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒,最終打到屏MN上.若兩個(gè)微粒所受重力均忽略,則新微粒運(yùn)動(dòng)的( )
圖7
A. 軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將小于t
B. 軌跡為pc,至屏幕的時(shí)間將大于t
C. 軌跡為pa,至屏幕的時(shí)間將大于t
D. 軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將等于t
8.(多選)(2017·山東淄博一模)如圖8所示,在質(zhì)量為M(含支架)的小車上用輕繩懸掛一小球,小球質(zhì)量為m0,小車和小球以恒定的速度v沿光滑的水平地面運(yùn)動(dòng),與位
7、于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,下列哪些說(shuō)法是可能發(fā)生的( )
圖8
A.在此碰撞過(guò)程中,小車、木塊、小球的速度都發(fā)生變化,分別變?yōu)関1、v2、v3,滿足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3
B.在此碰撞過(guò)程中,小球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2,滿足(M+m0)v=Mv1+mv2
C.在此碰撞過(guò)程中,小球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)閡,滿足Mv=(M+m)u
D.碰撞后小球擺到最高點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)関1,木塊的速度變?yōu)関2,滿足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
9.(2017·黑龍江大慶模擬)如圖9所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船
8、、人和貨物)分別為12m、14m,兩船沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),速度分別為2v0、v0.為避免兩船相撞,乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船,甲船上的人將貨物接住,求拋出貨物的最小速度.(不計(jì)水的阻力)
圖9
10.(2018·山東青島二中模擬)如圖10所示,光滑水平軌道上放置長(zhǎng)木板A(上表面粗糙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端,三者質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg.開始時(shí)C靜止,A、B一起以v0=5 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),A與C發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后C向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng),且
9、恰好不再與C碰撞.求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大?。?
圖10
11.(2018·四川成都第七中學(xué)月考)如圖11所示,光滑水平直導(dǎo)軌上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C,物塊B、C靜止,物塊B的左側(cè)固定一水平輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì));讓物塊A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng),壓縮彈簧;當(dāng)A、B速度相等時(shí),B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng).假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短.那么從A開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過(guò)程中,求:
圖11
(1)A、B第一次速度相同時(shí)的速度大?。?
(2)A、B第二次速度相同時(shí)的速度大??;
(3)彈簧被壓縮到最短
10、時(shí)的彈性勢(shì)能大?。?
答案精析
1.AC [兩人在光滑的冰面上,故他們受合力為零,當(dāng)甲推乙時(shí),二人的總動(dòng)量守恒,故m甲v甲=m乙v乙,則===,選項(xiàng)A正確;二人的相互作用力大小相等,方向相反,故甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為二人質(zhì)量的反比,即10∶9,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;二人相互作用的時(shí)間相等,作用力大小相等,故甲對(duì)乙的沖量大小與乙對(duì)甲的沖量大小之比為1∶1,選項(xiàng)C正確;由Ek=可知,甲、乙的動(dòng)能不相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]
2.C
3.BC [以a、b及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,在a離開墻壁前,除了系統(tǒng)內(nèi)彈力做功外,無(wú)其他力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,在a尚未離開墻壁前,系統(tǒng)
11、所受合外力不為零,因此該過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)a離開墻壁,系統(tǒng)水平方向不受外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故C正確,D錯(cuò)誤.]
4.AC [設(shè)水平向右為正方向,A與墻壁碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理有Ft=mAv1′-mA(-v1),解得F=50 N,故A正確.若A與墻壁碰撞時(shí)無(wú)能量損失,A將以速度6 m/s水平向右運(yùn)動(dòng),由題已知碰后的速度大小變?yōu)? m/s,故B錯(cuò)誤.設(shè)碰撞后A、B的共同速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mAv1′=(mA+mB)v,解得v=3 m/s,故C正確.A、B在光滑圓弧軌道上滑動(dòng)時(shí),機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得(mA+mB)v2=(mA+mB)gh,解得h=0.45 m,故
12、D錯(cuò)誤.]
5.B
6.BC [A開始?jí)嚎s彈簧時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),B做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者速度相等時(shí),彈簧壓縮到最短,然后B繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng),A繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng),所以彈簧壓縮到最短時(shí),B的速度沒有達(dá)到最大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;彈簧壓縮到最短時(shí),兩者速度相等,然后B繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng),A繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng),直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),此時(shí)B的速度達(dá)到最大,且大于A的速度,根據(jù)動(dòng)量守恒有:mAv0=mAvA+mBvB,若A的速度方向向左,則mBvB>mAv0,動(dòng)能Ek=,可知EkB>Ek0,違背了能量守恒定律,所以A的速度一定向右,故選項(xiàng)B、C正確,D錯(cuò)誤.]
7.C [帶電粒子和不帶電粒子相碰,遵守動(dòng)量守恒,故總動(dòng)量不變,總電
13、荷量也保持不變,由Bqv=m,得:r==,p、q都不變,可知粒子碰撞前后的軌跡半徑r不變,故軌跡應(yīng)為pa,由周期T=可知,因m增大,故粒子運(yùn)動(dòng)的周期增大,因所對(duì)應(yīng)的弧線不變,圓心角不變,故新微粒運(yùn)動(dòng)至屏幕所用的時(shí)間將大于t,C正確.]
8.CD
9.5v0
解析 設(shè)拋出貨物的速度為v,由動(dòng)量守恒定律得:
乙船與貨物:14mv0=13mv1-mv
甲船與貨物:12m·2v0-mv=13mv2
兩船不相撞的條件是:v2≤v1,
解得v≥5v0.
10.2 m/s
解析 因碰撞時(shí)間極短,A與C碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,設(shè)碰后瞬間A的速度為vA,C的速度為vC,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律
14、得mAv0=mAvA+mCvC
A與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度,設(shè)共同速度為vAB,由動(dòng)量守恒定律得mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB
A與B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞,應(yīng)滿足vAB=vC,聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)得vA=2 m/s.
11.(1)v0 (2)v0 (3)mv02
解析 (1)對(duì)A、B接觸的過(guò)程中,當(dāng)?shù)谝淮嗡俣认嗤瑫r(shí),
由動(dòng)量守恒定律得,
mv0=2mv1
解得v1=v0
(2)設(shè)A、B第二次速度相同時(shí)的速度大小為v2,對(duì)A、B、C組成的系統(tǒng),根據(jù)動(dòng)量守恒定律:mv0=3mv2
解得v2=v0
(3)B與C碰撞的瞬間,B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,有:
m=2mv3
解得v3=v0
系統(tǒng)損失的機(jī)械能為ΔE=m()2-×2m()2=mv02
當(dāng)A、B、C速度相同時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,此時(shí)v2=v0
根據(jù)能量守恒定律得,彈簧的最大彈性勢(shì)能為:
Ep=mv02-(3m)v22-ΔE=mv02
7