专题10-动量守恒定律及其应用

-1-专题10动量守恒定律及其应用一、单项选择题1．下列不属于反冲运动的是（）A．喷气式飞机的运动B．直升机的运动C．火箭的运动D．反击式水轮机的运动2．小船相对于静止水面以速度v向东行驶，若在船上相对水面以相同的速率'v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则此后小船的速度将A．不变B．减小C．增大D．无法判断3．在光滑的水平面上有静止的物体A和B。物体A的质量是B的2倍，两物体中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中A．A的速率是B的2倍B．A的动量大于B的动量C．A的受力大于B受的力D．A、B组成的系统的总动量为零4．如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是A．男孩与小车组成的系统动量守恒B．男孩与木箱组成的系统动量守恒C．小车与木箱组成的系统动量守恒D．男孩、小车与木箱组成的系统动量守恒5．一个人在地面上立定跳远最好成绩是sm，假设他站在静止于地面的小车的A端（车与地面的摩擦不计），如图所示，他欲从A端跳上lm远处的站台上，则（）A．只要ls，他一定能跳上站台B．只要ls，他有可能跳上站台C．只要ls，他一定能跳上站台D．只要ls，他有可能跳上站台-2-6．某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2/ms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140kg，原来的速度大小是0.5/ms，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，则（）A．人和小船最终静止的水面上B．该过程同学的动量变化量为105/kgmsC．船最终的速度是0.95/msD．船的动量变化量是70/kgms7．甲乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别为P甲=5kgm/s，P乙=7kgm/s，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为P乙，=10kgm/s，则两球质量的关系可能是A．m甲=m乙B．m乙=2m甲C．m乙=4m甲D．m乙=6m甲8．如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上。有一质量也为m速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离车后球的运动情况是A．作平抛运动，速度方向与车运动方向相同B．作平抛运动，速度方向与车运动方向相反C．作自由落体运动D．小球跟车有相同的速度9．如图所示，质量之比mA：mB=3：2的两物体A、B，原来静止在平板上小车C上，地面光滑。现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力1F、2F使A、B同时由静止开始运动，下列正确的说法是（）A．仅当A、B与平板车上表面间的动摩擦因素之比为μA：μB=2：3时，A、B、C组成系统的动量才守恒B．无论A、B与平板车上表面间的动摩擦因素是否相同，A、B、C组成系统的动量都守恒C．因为1F、2F等大反向，故A、B组成的系统的机械能守恒D．若A、B与小车C上表面间的动摩擦因素相同，则C与B的运动方向相同-3-二、多项选择题1．如图所示，光滑水平面上有A、B两木块，A、Ｂ紧靠在一起，子弹以速度v0向原来静止的A射去，子弹击穿A留在B中。下面说法正确的是（）A．子弹击中A的过程中，子弹和A、B组成的系统动量守恒B．子弹击中A的过程中，A和B组成的系统动量守恒C．子弹击中A的过程中，子弹和A组成的系统动量守恒D．子弹击穿A后，子弹和B组成的系统动量守恒2．甲、乙两溜冰者，m甲=48kg，m乙=50kg，甲手里拿着2kg的球静止，乙以2m/s的速度向甲运动，不计摩擦。现甲将球抛给乙，乙接球后再抛给甲，这样抛接若干次后，乙的速度恰为零，此时甲的速度可能是A．0B．2m/sC．1m/sD．大于2m/s3．如图所示，木块B与水平轻弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，而后木块将弹簧压缩到最短。关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是A．子弹射入木块的过程中，系统的动量守恒B．子弹射入木块的过程中，系统的机械能守恒C．木块压缩弹簧的过程中，系统的动量守恒D．木块压缩弹簧的过程中，系统的机械能守恒4．物块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上。在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图2所示，当撤去外力后，下列说法正确的是A．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒C．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒D．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒图2-4-5．放在光滑水平桌面上的A、B两木块中部夹一被压缩的弹簧，如图，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地上。A的落地点与桌边水平距离0．5m，B的落地点距离桌边1m，则A．离开弹簧时A、B速度比为1：2B．A、B质量比为2：1C．未离弹簧时，A、B所受冲量比为1：2D．未离弹簧时，A、B加速度之比为1：26．如图所示，在光滑的水平面上有一静止的物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高，现让小滑块m从A点由静止下滑，则（）A．m不能到达M上的B点B．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C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒三、非选择题1．如图所示，质量为M半径为R的光滑圆环，静止在光滑水平面上，有一质量为m的小滑块从与圆心O等高处无初速下滑，当到达最低点时，圆环M的位移大小为-5-2．A、B两球沿同一条直线相向运动，所给的x-t图像记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的x-t图像，c为碰撞后它们的x-t图像，若A球质量为1kg，根据图像可以求出B球质量是________kg；碰撞后损失的动能是________________J。3．如图所示，光滑的斜面体质量为M，倾角为θ，长为L，质量为m小物块从斜面体顶端由静止开始下滑，斜面位移光滑的水平地面上；从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面体运动的位移？4．如图所示，质量为M=4.0kg的小车在光滑水平轨道上以υ1=2.0m/s速度向右运动。一股水流以υ2=4.0m/s的水平速度自右向左射向小车后壁，已知水流流量为Q=5100.5m3/s，射到车壁的水全部流入车厢内。已知水的密度为ρ=3100.1kg/m3，求：（1）经多长时间可使小车开始反向运动；（2）若要使小车保持υ1=2.0m/s速度向右匀速运动，小车的应受到向右的水平牵引力T的大小。5．在光滑的水平面上，质量为1m的小球A以速度0v向右运动。在小球A的前方O点有一质量为2m的小球B处于静止状态，如图所示，小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞以及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量之比。υ1水流-6-6．一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，已知mA=0.99kg，mB=3kg，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长．现滑块A被水平飞来的质量为mC=10g，速度为400m/s的子弹击中，且没有穿出，如图所示，试求：（1）子弹击中A的瞬间A和B的速度；（2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能；（3）B可获得的最大速率。7．如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当AB速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动，假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中。（i）整个系统损失的机械能；（ii）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。8．总质量为m的一颗返回式人做地球卫星沿半径为R的圆轨道绕地球运动到P点时，接到地面指挥中心返回地面的指令，于是立即打开制动火箭向原来运动方向喷出燃气以降低卫星速度并转到根地球相切的椭圆轨道，如图所示。要使卫星对地速度降为原来的89，卫星在P处应将质量为m的燃气以多大的对地速度向前喷出？（将连续喷气等效为一次性喷气，地球半径为0R，地面重力加速度为g）-7-9．如图所示，质量为3m的木板静止放在光滑的水平面上，木板左端固定着一根轻弹簧，质量为m的木块（可视为质点），它从木板右端以未知速度0v开始沿木板向左滑行，最终回到木板右端刚好未从木板上滑出，若在小木块压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为pE，小木块与木板间的动摩擦因数大小保持不变，求：（1）木块的未知速度0v；（2）以木块与木板为系统，上述过程中系统损失的机械能。10．如图所示，在光滑的水平面上有木块A和B，mA=0.5kg，mB=0.4kg，它们的上表面是粗糙的。今有一小铁块C，mC=0.1kg，以初速度v0=10m/s沿两木块表面滑过，最后停留在B上，此时B、C以共同速度v=1.5m/s运动，求：（1）A运动的速度vA；（2）C刚离开A时的速度vC；（3）整个过程中因摩擦而产生的内能。11．如图所示，质量为3kg的小车A以0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质暈为1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面0.8m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：①绳未断前小球与砂桶的水平距离。②小车系统的最终速度大小。③整个系统损失的机械能。-8-12．如图所示，光滑水平面上有一质量为120mkg的小车和质量为225mkg的平板拖车B，用松弛的不能伸长的轻绳连接，质量为315mkg的小物块C置于拖车上。设拖车长度足够长，物体和拖车间的动摩擦因数μ=0.2.对小车A作用一个水平向右的冲量，使小车A获得0v=3m/s的速度，问：①当A、B、C以相同速度运动时，共同运动的速度是多大？②C在B上移动的距离是多少？13．如图所示，两质量分别为121.0kgMM的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高。现有一质量2.0mkg的物块以初速度05.0/svm从木板左端滑上，物块离开木板时木板速度大小为1.0/ms，物块以某一速度滑上凹槽。已知物块和木板间的动摩擦因数0.5，重力加速度g取210/ms。求：（1）木板的长度；（2）物块滑上凹槽的最大高度。14．长L质量为M的长方形木板静止在光滑的水平面上，一质量为m的物块，以v0的水平速度从左端滑上木板，最后与木板保持相对静止，μ为物块与木板间的动摩擦因数。（1）求物块在木板上滑行的时间t。（2）要使物块不从木板右端滑出，物块滑上木板左端的速度v′不超过多少?15．如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内。求（1）当弹簧被压缩到最短时，A球的速度。（2）弹簧的最大弹性势能。（3）弹簧再次恢复原长时，A、B两球的速度-9-专题10动量守恒定律及其应用答案一、单项选择题1.【答案】B考点：反冲运动【名师点睛】本题考查反冲运动的应用；明确反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，并且要知道反冲在实际生活中的运用。2、【答案】A【解析】两物体与船组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统动量守恒，以相对水面相等的速率，分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体，抛出时两物体的速度方向相反，则抛出的两物体动量等大反向，总动量为零，由于两物体与船组成的系统动量守恒，系统初动量为零，由动量守恒定律可得，抛出两物体后，船的动量不变，船的速度不变，A正确；考点：考查了动量守恒定律的应用【名师点睛】船与两物体组