通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练20碰撞反冲动量守恒定律的应用新人教版 有答案
10页1、1 考点规范练考点规范练 2020 碰撞碰撞 反冲反冲 动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用 一、单项选择题 1 1. 如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处 由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为 0.8h,不计空气阻 力。下列说法正确的是( ) A.在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒 B.小球离开小车后做竖直上抛运动 C.小球离开小车后做斜上抛运动 D.小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为 0.6h 答案 B 解析小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零,水平方向系统动量守恒,但系统整体受合外力不为 零,系统动量不守恒,故 A 错误;小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,小球由B点离开小车时系统水平 方向动量为零,小球与小车水平方向速度为零,小球离开小车后做竖直上抛运动,故 B 正确、C 错误;小球第一 次在车中运动过程中,摩擦力做负功,由动能定理得mg(h-0.8h)-Wf=0,Wf为小球克服摩擦力做的功,解得 Wf=0.2mgh,由于小球第二次在车中运
2、动时,对应位置速度变小,因此小车给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦 力做功小于 0.2mgh0,因此小球再次离开小车时,能上升的高度大于 0.6h,故 D 错误。 2 2. 2 滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动,现有质量为m的人站立于雪橇上,如图所示。人与雪橇的总质量为m0, 人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时,雪 橇向南的速度大小为( ) A.B. m0v1- m0v2 m0- m m0v1 m0- m C.D.v1 m0v1+ m0v2 m0- m 答案 D 解析根据动量守恒条件可知,人与雪橇组成的系统在水平方向动量守恒,人跳起后水平方向速度不变,雪橇的 速度仍为v1,D 正确。 3 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的受力 D.A、B组成的系统的总动量为零 答案 D 3 解析弹簧在恢复原长的过程中,两滑块系统动量守恒,
3、规定向左为正方向,有m1v1+m2(-v2)=0,由于物体A的质 量是B的 2 倍,故A的速率是B的 ,A的动量等于B的动量,故 A、B 错误,D 正确;根据牛顿第三定律,A受的 1 2 力等于B受的力,故 C 错误。 4 4.质量相同的两方形木块A、B紧靠在一起放在光滑水平面上,一子弹先后水平穿透两木块后射出,若木块对 子弹的阻力恒定不变,且子弹射穿两木块的时间相同,则子弹射穿木块时A、B木块的速度之比为( ) A.11B.12C.13D.14 答案 C 解析水平面光滑,子弹射穿木块过程中,子弹受到的合外力为子弹的冲击力,设子弹的作用力为Ff,对AB由动 量定理得Fft=(m+m)vA,对B由动量定理得Fft=mvB-mvA,解得vAvB=13,故 C 项正确。 5 5.(2018安徽池州期末)在发射地球卫星时需要运载火箭多次点火,以提高最终的发射速度。某次地球近地 卫星发射的过程中,火箭喷气发动机每次喷出质量为m=800 g 的气体,气体离开发动机时的对地速度v=1 000 m/s,假设火箭(含燃料在内)的总质量为M=600 kg,发动机每秒喷气 20 次,忽略地球引力的影响,则(
4、 ) A.火箭第三次气体喷出后速度的大小约为 4 m/s B.地球卫星要能成功发射,速度大小至少达到 11.2 km/s C.要使火箭能成功发射至少要喷气 500 次 D.要使火箭能成功发射至少要持续喷气 17 s 答案 A 解析喷出三次气体后火箭的速度为v3,以火箭和喷出的三次气体为研究对象,以竖直向上为正方向,由动量守 恒定律得(M-3m)v3-3mv=0,解得v34m/s,故 A 正确;要能成功发射,喷气n次后至少要达到第一宇宙速度,即 vn=7.9km/s,故 B 错误;以火箭和喷出的n次气体为研究对象,以竖直向上为正方向,由动量守恒定律得(M-nm) vn-nmv=0,代入数据解得n=666,故 C 错误;至少持续喷气时间为t=s=33.3s34s,故 D 错误。 n 20 = 666 20 4 6 6. 如图所示,质量为m1、半径为r1的小球,放在内半径为r2、质量为m2=3m1的大空心球内,大球开始静止在光滑 水平面上,当小球由图中位置无初速度释放后沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离为( ) A.B. r2- r1 2 r2+ r1 2 C.D. r2- r1 4 r2+
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