2014届高考物理一轮复习专题限时集训：（四十一）动量守恒定律及其应用人教版.doc

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1、限时集训(四十一)动量守恒定律及其应用(限时：40分钟满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分)1一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，所有碎片均沿钢板上方的倒圆锥面(圆锥的顶点在爆炸装置处)飞开。在爆炸过程中，下列有关爆炸装置的说法中正确的是()A总动量守恒B机械能守恒C水平方向动量守恒 D竖直方向动量守恒2.如图1所示，在橄榄球比赛中，一个85 kg的前锋队员以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个速度为4 m/s，然后他们就扭在了一起，则()A他们碰撞后的

2、共同速率是0.2 m/sB碰撞后他们动量的方向仍向前 图1C这名前锋能得分D这名前锋不能得分3(2013四川内江市一模)斜向上抛出一个爆竹，到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块，前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。则以下说法中正确的是()A爆炸后的瞬间，中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B爆炸后的瞬间，中间那块的速度可能水平向西C爆炸后三块将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同D爆炸后的瞬间，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能4.(2011大纲全国卷)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上

3、，箱子中间的一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间，如图2所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为() 图2A.mv2 B.v2C.NmgL DNmgL5质量都为m的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后，a球被反向弹回，b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，c球碰后静止，则下列说法正确的是()Am一定小于MBm可能等于MCb球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大Dc球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大6.(2

4、013广东深圳市模拟)A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上。已知A、B两球质量分别为2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，如图3所示。当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌边的距离为() 图3A. B. xCx D.x7.如图4所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程木块动能增加了6 J，那么此过程产生的内能可能为() 图4A16 J B12 JC6 J D4 J8如图5甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的xt图象。

5、已知m10.1 kg。由此可以判断()图5A碰前m2静止，m1向右运动B碰后m2和m1都向右运动C由动量守恒可以算出m20.3 kgD碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能9.如图6所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面。现把质量为m的小物体从A点由静止释放，m与BC部分间的动摩擦因数为，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间的距离x随各量变化的情况是() 图6A其他量不变，R越大x越大B其他量不变，越大x越大C其他量不变，m越大x越大D其他量不变，M越大x越大二、非选择题(本题共3小题，共46分)10(10

6、分)某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140 kg，原来的速度大小是0.5 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。则此过程该同学动量的变化大小为_kgm/s，此时小船的速度大小为_m/s。 图711(16分)如图8所示，将质量为m1、初速度大小为v0、仰角为的铅球抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。求：(1)铅球和砂车的共同速度； 图8(2)铅球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中流出，当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度。12.(20

7、分)如图9所示，木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)。让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为v0/2，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进。已知O、P两点间的距离为s，炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求：图9(1)木块与水平地面的动摩擦因数；(2)炸药爆炸时释放的化学能。答 案限时集训(四十一)1选C爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，与钢板间产生巨大作用力，这个作用力将远远大于它所受到的重力，所以爆炸

8、装置的总动量是不守恒的，A项错误；但由于钢板对爆炸装置的作用力是竖直向上的，因此爆炸装置在竖直方向动量不守恒，而水平方向是守恒的，C选项正确，D错误；爆炸时，化学能转化为机械能，因此，机械能不守恒，B项错误。2选BC取前锋队员跑动的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：Mv1mv2mv3(Mmm)v，代入数据得：v0.16 m/s，所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分，B、C两项正确。3选A设爆竹爆炸前瞬间的速度为v0，爆炸过程中，因为内力远大于外力，则爆竹爆炸过程中动量守恒，设前面的一块速度为v1，则后面的速度为v1，设中间一块的速度为v，由动量守恒有3mv0mv1mv1mv，解得v3

9、v0，表明中间那块速度方向向东，速度大小比爆炸前的大，则A对，B错；三块同时落地，但动量不同，C项错；爆炸后的瞬间，中间那块的动能为m(3v0)2，大于爆炸前系统的总动能mv，D项错。4选BD设最终箱子与小物块的速度为v1，根据动量守恒定律：mv(mM)v1，则动能损失Ekmv2(mM)v，解得Ekv2，B对；依题意：小物块与箱壁碰撞N次后回到箱子的正中央，相对箱子运动的路程为s0.5L(N1)L0.5LNL，故系统因摩擦产生的热量即为系统损失的动能：EkQNmgL，D对。5选AC由a球被反向弹回，可以确定m一定小于M，因为若mM，则无论如何m不会被弹回，选项A正确，B错误；当m与M发生完全非

10、弹性碰撞时损失的动能最大，b球与质量为M的球碰后粘合在一起，发生的是完全非弹性碰撞，选项C正确，D错误。6选D当用板挡住小球A而只释放B球时，根据能量守恒有：Epmv，根据平抛运动规律有：xv0t。当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放时，设A、B的速度大小分别为vA和vB，则根据动量守恒定律和能量守恒定律有：mvB2mvA0，Ep2mvmv，解得vBv0，B球的落地点距桌边的距离为xvBtx，D选项正确。7选AB设子弹的质量为m0，初速度为v0，木块质量为m，则子弹打入木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，即：m0v0(mm0)v，此过程产生的内能等于系统损失的动能，

11、即：Em0v(mm0)v2()m0v，而木块获得的动能E木m(v0)26 J，两式相除得：1，所以A、B项正确。8选AC由图乙可以看出，碰前m1位移随时间均匀增加，m2位移不变，可知m2静止，m1向右运动，故A是正确的；碰后一个位移增大，一个位移减小，说明运动方向不一致，即B错误；由图乙可以计算出碰前m1的速度v14 m/s，碰后的速度v12 m/s，m2碰前的速度v20，碰后的速度v22 m/s，由动量守恒m1v1m2v2m1v1m2v2，计算得m20.3 kg，故C是正确的；碰撞过程中系统损失的机械能Em1v/2m1v12/2m2v22/20，因此D是错误的。9选A两个物体组成的系统水平方

12、向的动量是守恒的，所以当两物体相对静止时，系统水平方向的总动量为零，则两物体最终会停止运动，由能量守恒有mgxmgR，解得x，故选项A是正确的。10解析：将该同学与船组成一个系统，设最终二者的速度为v，方向与人速度方向相同，由动量守恒得，m人v人m船v船(m人m船)v，解得：v0.25 m/s该同学动量的变化为p人m人(v人v)105 kgm/s。答案：1050.2511解析：(1)取铅球和砂车为一系统，由水平方向动量守恒得m1v0cos (m1M)v，解得：v(2)由于惯性，砂子从小孔中流出时，在水平方向的速度与漏砂前车的速度相同，则由(m1M)vm2v(m1Mm2)v可得vv答案：(1)(2)12解析：设木块与地面间的动摩擦因数为，炸药爆炸释放的化学能为E0从O滑到P，对A、B，由动能定理得：2mgs2m()22mv在P点爆炸，A、B动量守恒：2mmv根据能量的转化与守恒：E02mmv2解得：，E0mv。答案：(1)(2)mv