【备考2022】高考物理一轮复习学案第2讲 动量守恒定律 作业.doc
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1、金版教程高考总复习·物理(新教材)第2讲动量守恒定律 时间:60分钟 满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。其中15题为单选,610题为多选)1两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上。现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回。如此反复进行几次之后,甲和乙最后的速率关系是()A若甲最先抛球,则一定是v甲>v乙B若乙最后接球,则一定是v甲>v乙C只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲>v乙D无论怎样抛球和接球,都是v甲>v乙答案B解析两人及篮球组成的系统动量守恒,且总动量为零,由于两人质量相等,故最后球在谁手中,谁
2、的总质量就较大,则速度较小,故B正确,A、C、D错误。2. (2020·四川省雅安市模拟)如图所示,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,此过程木块的动能增加了6 J,那么此过程产生的内能可能为()A16 J B.2 J C.6 J D.4 J答案A解析设子弹的质量为m0,初速度为v0,木块的质量为m,子弹打入木块的过程中,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,即Em0v(mm0)v2·mv2,而木块获得的动能Ek木mv26 J,则E>6 J,A正确。3(2020·河北衡水中学4月教学质
3、量监测)有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右)。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L。已知他的自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为()A. B.C. D.答案A解析设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为v,人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度方向为正方向,则v,v;根据动量守恒定律有:Mvmv0,则:Mm,解得船的质量为:M,故A正确。4(2020·贵州省贵阳市高三下学期开学调研)如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正
4、碰,小球1和小球2的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的st图像。已知m20.6 kg,规定水平向右为正方向。由此可知()Am15 kgB碰撞过程小球2对小球1的冲量为3 N·sC两小球碰撞过程损失的动能为1.5 JD碰后两小球的动量大小相等、方向相反答案C解析由图乙知碰撞前小球2静止,小球1的速度v14 m/s,碰撞后v2 m/s5 m/s,而v1 m/s2 m/s,由动量守恒定律知m1v1m1v1m2v2,代入数据得m11.5 kg,故A错误;根据动量定理,碰撞过程中小球2对小球1的冲量I1m1v1m1v1(1.5×21.5×4) N
5、3;s3 N·s,故B错误;碰撞前后,系统损失的动能Ekm1vm1v12m2v221.5 J,故C正确;碰后两小球的动量方向都沿正方向,故D错误。5. 如图所示,两光滑且平行固定的水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球a、b分别穿在两杆上,两球间连接一个处于原长的竖直轻弹簧,现给小球b一个水平向右的初速度v0。小球a的质量为m1,小球b的质量为m2,且m1m2,如果两杆足够长,则在此后的运动过程中()Aa、b组成的系统动量守恒Ba、b组成的系统机械能守恒C弹簧最长时,其弹性势能为m2vD当a的速度达到最大时,b的速度最小答案A解析由于水平杆光滑,两球在竖直方向上受力平衡,所受弹簧的弹力
6、在水平方向上的分力时刻大小相等、方向相反,所以两球组成的系统所受的合力为零,即系统动量守恒,A正确;两小球受重力、弹簧弹力和杆的支持力,重力和杆的支持力不做功,弹簧弹力做功大小、正负不同,故两小球组成的系统机械能不守恒,B错误;当弹簧最长时,两小球的速度相等,由动量守恒定律有m2v0(m1m2)v,解得v,由机械能守恒定律,弹簧最长时,其弹性势能Epm2v(m1m2)v2v,C错误;由于两小球的质量不相等,弹簧开始伸长的过程中,a一直在加速,当弹簧再次恢复原长时a的速度达到最大,从开始到此刻,相当于b以速度v0与静止的a发生弹性碰撞,若m1m2,则此时b的速度仍向右,速度最小,若m1m2,则此
7、时b的速度向左,大于最小值0,D错误。6. (2020·山东省枣庄市高三上学期期末)如图所示为建筑工地上打桩机将桩料打入泥土的图片,图为其工作时的示意图。打桩前先将桩料扶正立于地基上,桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为M150 kg,桩料的质量为m50 kg。某次打桩时,将夯锤提升到距离桩顶h00.2 m处由静止释放,夯锤自由下落。夯锤砸在桩顶上后,立刻随桩料一起向下运动。假设桩料进入泥土的过程中所受泥土的阻力大小恒为4500 N。取g10 m/s2,下列说法正确的是()A夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度大小为2 m/sB夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度大小为1.5 m/sC本次打桩,
8、桩料进入泥土的最大深度为0.16 mD本次打桩,桩料进入泥土的最大深度为0.09 m答案ABD解析夯锤与桩料碰撞前,夯锤做自由落体运动,则有v2gh0,代入数据解得v02 m/s,故A正确;取向下为正方向,打击过程内力远大于外力,故系统动量守恒,夯锤击打桩料后两者共速,则有Mv0(Mm)v,代入数据解得v1.5 m/s,故B正确;设桩料进入泥土的最大深度为h,对夯锤与桩料,由动能定理得(Mm)ghfh0(Mm)v2,代入数据解得h0.09 m,故C错误,D正确。7. (2020·吉林省桦甸四中、磐石一中、梅河口五中、蛟河实验中学等高三4月联考)如图所示,一带有光滑圆弧轨道的小车静止在
9、光滑的水平面上,一个可视为质点的小球从圆弧A端正上方由静止释放,刚好从A点无碰撞地进入圆弧小车,AB是圆弧的水平直径,在小球从A向B运动的过程中,下列说法正确的是()A小球和小车组成的系统动量守恒B小球运动到圆弧轨道最低点时,小车的速度最大C小球运动到B点时的速度大小等于小球在A点时的速度大小D小球从B点抛出后,向上做斜上抛运动答案BC解析小球与小车组成的系统在水平方向所受合力为零,在竖直方向所受合力不为零,所以系统动量不守恒,但水平方向系统动量守恒,故A错误;小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,可知系统水平方向的总动量保持为零不变,因为小球运动到圆弧最低点时水平速度最大,则此时小车的速度
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