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2019年高考物理一輪復習 第7章 動量 微專題34 動量定理和動量守恒定律的理解和應用試題 粵教版 [方法點撥]　(1)動量定理與動量守恒定律用到運動過程的初、末狀態(tài)，要分析好過程，明確初、末狀態(tài)．(2)注意動量的矢量性，動量定理與動量守恒定律的方程都是矢量方程，先選好正方向再列方程． 1．(動量的矢量性)(多選)一個質(zhì)量為2 kg的小球以水平速度5 m/s向右運動，與擋板碰撞后，以3 m/s的水平速度反向彈回，則(　　) A．它的動量變化量的大小為4 kgm/s B．它的動量變化量的大小為16 kgm/s C．它的動量變化量的方向與初動量方向相反 D．它的動量變化量的方向與初動量方向相同 2．(動量守恒)質(zhì)量為m的小球P以大小為v的速度與質(zhì)量為3m的靜止小球Q發(fā)生正碰，碰后小球P以大小為的速度被反彈，則正碰后小球Q的速度大小是(　　) A．2v B. C. D. 3．(守恒條件理解)如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變．這就是動量守恒定律．若一個系統(tǒng)動量守恒時，則(　　) A．此系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力一定都為零 B．此系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量大小不可能都增加 C．此系統(tǒng)的機械能一定守恒 D．此系統(tǒng)的機械能可能增加 4．(動量守恒定律應用)如圖1所示，一輛小車靜止在光滑水平面上，A、B兩人分別站在車的兩端．當兩人同時相向運動時(　　) 圖1 A．若小車不動，兩人速率一定相等 B．若小車向左運動，A的速率一定比B的小 C．若小車向左運動，A的動量一定比B的大 D．若小車向左運動，A的動量一定比B的小 5．質(zhì)量為M的原子核，原來處于靜止狀態(tài)．當它以速度v放出質(zhì)量為m的粒子時(設(shè)v的方向為正方向)，剩余部分的速度為(　　) A. B. C. D. 6．小船以速率v向東行駛，若在小船上分別以相對于地面的速率u向東、向西水平拋出兩個等質(zhì)量的物體，則小船的速率(　　) A．增大 B．減小 C．不變 D．由于兩物體質(zhì)量未知，無法確定 7．(多選)如圖2所示，小木塊P和長木板Q疊放后靜置于光滑水平面上．P、Q的接觸面是粗糙的．用足夠大的水平力F拉Q，P、Q間有相對滑動．在P從Q左端滑落以前，關(guān)于水平力F的下列說法中正確的是 圖2 A．F做的功大于P、Q動能增量之和 B．F做的功等于P、Q動能增量之和 C．F的沖量大于P、Q動量增量之和 D．F的沖量等于P、Q動量增量之和 8．如圖3所示，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，物體B置于水平面上，B物體上部半圓型槽的半徑為R，將物體A從圓槽的右側(cè)最頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計．則(　　) 圖3 A．A不能到達B圓槽的左側(cè)最高點 B．A運動到圓槽的最低點時速度為 C．B一直向右運動 D．B向右運動的最大位移大小為 9．如圖4，粗糙水平面上，兩物體A、B用輕繩相連，在恒力F作用下做勻速運動．某時刻輕繩斷開，A在F牽引下繼續(xù)前進，B最后靜止．則在B靜止前，A和B組成的系統(tǒng)動量________(選填“守恒”或 “不守恒”)．在B靜止后，A和B組成的系統(tǒng)動量_________．(選填“守恒”或“不守恒”) 圖4 10．如圖5所示，方盒A靜止在光滑的水平面上，盒內(nèi)有一個小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊的2倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ；若滑塊以速度v開始向左運動，與盒的左、右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞，滑塊在盒中來回運動多次，最終相對于盒靜止，則此時盒的速度大小為________；滑塊相對于盒運動的路程為________． 圖5 11．質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，求： (1)小球B的質(zhì)量mB的大小？ (2)碰撞過程中，小球B對小球A做的功W是多大？ 12．對于兩物體碰撞前后速度在同一直線上，且無機械能損失的碰撞過程，可以簡化為如下模型．A、B兩物體位于光滑水平面上，僅限于沿同一直線運動．當它們之間的距離大于等于某一定值d時，相互作用力為零；當它們之間的距離小于d時，存在大小恒為F的斥力．設(shè)A物體質(zhì)量m1＝1.0 kg，開始時靜止在直線上某點；B物體質(zhì)量m2＝3.0 kg，以速度v0從遠處沿該直線向A運動，如圖6所示．若d＝0.10 m，F(xiàn)＝0.60 N，v0＝0.20 m/s，求： 圖6 (1)相互作用過程中A、B加速度的大??； (2)從開始相互作用到A、B間的距離最小時，系統(tǒng)動能的減少量； (3)A、B間的最小距離． 答案精析 1．BC 2．B　[小球P和Q的正碰滿足動量守恒定律(設(shè)小球P的運動方向為正方向)，有：mv＋0＝－m＋3mv′，解得：v′＝，故選B.] 3．D　[若一個系統(tǒng)動量守恒時，則整個系統(tǒng)所受的合力為零，但是此系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力不一定都為零，選項A錯誤；此系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量大小可能會都增加，但是方向變化，總動量不變這是有可能的，選項B錯誤；因系統(tǒng)合外力為零，但是除重力以外的其他力做功不一定為零，故機械能不一定守恒，系統(tǒng)的機械能可能增加，也可能減小，故選D.] 4．C　[A、B兩人及小車組成的系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律得：mAvA＋mBvB＋m車v車＝0，若小車不動，則mAvA＋mBvB＝0，由于不知道A、B質(zhì)量的關(guān)系，所以兩人速率不一定相等，故A錯誤；若小車向左運動，則A、B的動量和必須向右，而A向右運動，B向左運動，所以A的動量一定比B的大，故B、D錯誤，C正確．] 5．B　[質(zhì)量為M的原子核，原來處于靜止狀態(tài)．當它以速度v放出質(zhì)量為m的粒子的過程中動量守恒，設(shè)剩余部分的速度為v1，由0＝(M－m)v1＋mv，得v1＝－，B正確．] 6．A 7．AD　[以P、Q系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)功能關(guān)系，拉力做的功等于P、Q動能增加量與摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和，A正確，B錯誤；系統(tǒng)所受合外力F的沖量等于P、Q動量增量之和，C錯誤，D正確．] 8．D　[A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，A、B剛開始時動量為零，所以運動過程中總動量時刻為零，所以B先向右加速后又減速到零，因為系統(tǒng)機械能守恒，當B靜止時，A恰好運動到左側(cè)最高點，A錯誤．根據(jù)動量守恒定律可得m＝2m，又知道s1＋s2＝2R，所以可得s2＝R，D正確．B向右先加速后減速，減速到零之后又向左先加速后減速，即做往返運動，C錯誤；當A運動到最低點時，水平方向上動量守恒，所以有mv1＝2mv2，因為系統(tǒng)滿足機械能守恒，所以有mgR＝mv＋2mv，聯(lián)立可得v1＝，B錯誤．] 9．守恒　不守恒 解析　輕繩斷開前，A、B做勻速運動，系統(tǒng)受到的拉力F和摩擦力平衡，合外力等于零，即F－fA－fB＝0，所以系統(tǒng)動量守恒；當輕繩斷開B靜止之前，A、B系統(tǒng)的受力情況不變，即F－fA－fB＝0，所以系統(tǒng)的動量依然守恒；當B靜止后，系統(tǒng)的受力情況發(fā)生改變，即F－fA ＝mAa，系統(tǒng)合外力不等于零，系統(tǒng)動量不守恒． 10.　 解析　設(shè)滑塊質(zhì)量為m,則盒子的質(zhì)量為2m;對整個過程,由動量守恒定律可得,mv＝3mv共 解得，v共＝. 由功能關(guān)系可得μmgs＝mv2－3m()2 解得s＝. 11．(1)4.5m　(2)－mv 解析　(1)小球A、B碰撞過程動量守恒，選向右為正方向，有mv0＝m(－)＋mB 解得：mB＝4.5m (2)根據(jù)動能定理，碰撞過程中只有B對A做功，選小球A為研究對象W＝m()2－mv 解得W＝－mv. 12．(1)0.6 m/s2　0.2 m/s2　 (2) 0.015 J　 (3) 0.075 m 解析　(1)aA＝＝0.6 m/s2，aB＝＝0.2 m/s2 (2)m2v0＝(m1＋m2)v，v＝0.15 m/s，ΔEk＝m2v－( m1＋m2)v2＝0.015 J (3)v－v2＝2aBsB，sB＝0.043 75 m， v2＝2aAsA，sA＝0.018 75 m d′＝sA＋d－sB＝0.075 m.