高考物理二轮复习 专题五 第一讲 动量守恒定律课前自测诊断卷（含解析）-人教版高三物理试题

1、动量守恒定律考点一动量、冲量、动量定理1.考查冲量大小的计算蹦床运动是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50 kg的运动员从1.8 m高处自由下落到蹦床上，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2 s，则这段时间内蹦床对运动员的冲量大小为(取g10 m/s2，不计空气阻力)()A400 NsB300 NsC200 NsD100 Ns解析：选A设运动员自由下落到蹦床的速度为v，由机械能守恒得：mghmv2，解得v6 m/s；运动员接触蹦床到陷至最低点过程中，由动量定理得：mgtIN0mv，解得INmvmgt506 Ns50100.2 Ns400 Ns，此过程中蹦床对运动员的冲量大小为400 Ns，方向竖直向上，故A正确，B、C、D错误。2考查应用动量定理求平均力高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长量，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.mgBmgC.mgDmg解析：选A由动量定理得(mg

2、F)t0mv，又有v，解得Fmg，选项A正确。3考查碰撞与动量定理如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧，不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I，下列表达式中正确的是()AEmv02，I2mv0BEmv02，Imv0CEmv02，I2mv0DEmv02，Imv0解析：选AA、B碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得mv02mv，碰撞后，A、B一起压缩弹簧，当A、B两球的速度减至零时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得：最大弹性势能E2mv2，联立解得Emv02，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中，取向右为正方向，对A、B及弹簧整体，由动量定理得I2mv(2mv)4mv2mv0，A正确。考点二动量守恒及应用4.考查动量守恒的条件把一支弹簧枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪射出一颗子弹的过程中，关于枪、子弹、车，下列说法正确的是()A枪和子弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C子弹和枪筒之

3、间的摩擦力很小，可以忽略不计，故二者组成的系统动量近似守恒D枪、子弹、车三者组成的系统动量守恒解析：选D枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和子弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；枪和车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；枪、子弹、车组成的系统，它们之间相互作用的力为内力，例如子弹和枪筒之间的摩擦力，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，但子弹与枪筒组成的系统外力之和不为零，二者组成的系统动量不守恒，故D正确，C错误。5考查某一方向的动量守恒质量为m的人立于质量为M的平板车上，初始时人与车以速度v1在光滑水平面上向右运动。当此人相对于车以竖直向上的速度v2跳起后，车的速度大小为()Av1Bv1C.D解析：选A人和车在水平方向上动量守恒，当人竖直跳起时，人和车之间的相互作用在竖直方向上，在水平方向上仍然动量守恒，水平方向的速度不发生变化，所以车的速度仍然为v1，方向向右，A正确。6考查多个物体的动量守恒如图所示，两辆质量相同的平板小车a、b成一直线排列，静止在光滑水平地面上，原来静止在a车上的一个小孩跳到b

4、车，接着又立即从b车跳回a车，他跳回a车并相对a车保持静止，此后()Aa、b两车的速率相等Ba车的速率大于b车的速率Ca车的速率小于b车的速率Da、b两车均静止解析：选C由小车a、b及人组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律(mam人)vambvb0，解得，所以a车的速率小于b车的速率，选项C正确。7考查体育赛事中的动量守恒在冰壶比赛中，冰壶甲以速度v1正碰静止的冰壶乙，碰后冰壶甲的速度变为v2，方向不变，已知冰壶质量均为m，碰撞过程时间为t，求：(1)正碰后冰壶乙的速度v；(2)碰撞过程中冰壶乙受到的平均作用力F的大小。解析：(1)由动量守恒定律有mv1mv2mv解得vv1v2。(2)冰壶乙在碰撞过程由动量定理有Ftmv0解得F。答案：(1)v1v2(2)考点三动量与能量的综合应用8.考查弹性碰撞与非弹性碰撞的判断如图所示，小球B质量为10 kg，静止在光滑水平面上，小球A质量为5 kg，以10 m/s的速率向右运动，并与小球B发生正碰，碰撞后A球以2 m/s的速率反向弹回，则碰后B球的速率和这次碰撞的性质，下列说法正确的是()A4 m/s，非弹性碰撞B4 m/s，弹性碰撞C6 m/s

5、，非弹性碰撞D6 m/s，弹性碰撞解析：选C取小球A开始运动的方向为正方向，碰撞前两个小球的总动能：E1m1v125102 J250 J。碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1m1v1m2v2，解得：v2 m/s6 m/s。碰撞后两小球的总动能：E2m1v12m2v22522 J1062 J190 J。因为E1E2，有能量损失，是非弹性碰撞，故C正确。9.考查动量守恒定律与st图像的综合应用多选如图甲所示，光滑水平面上有a、b两个小球，a球向b球运动并与b球发生正碰后粘在一起共同运动，其碰前和碰后的st图像如图乙所示。已知ma5 kg。若b球的质量为mb，两球因碰撞而损失的机械能为E，则()Amb 1 kgBmb2 kgCE15 JDE35 J解析：选AC在st图像中图像的斜率表示小球运动的速度大小，所以va m/s6 m/s碰后粘合在一起共同运动的速度为v m/s5 m/s，碰撞过程动量守恒，得：mava(mamb)v解得：mb1 kg，故A正确，B错误；根据功能关系Emava2(mamb)v215 J，故C正确，D错误。10考查碰撞发生的可能性多选在光滑的水平桌面上，质量为m

6、的物块A以速度v向右运动，与静止在桌面上的质量为3m的物块B发生正碰，以向右为正方向，碰撞后，物块A的速度可能为()A0.8vB0.2vC0.4vD0.1v解析：选BD根据完全弹性碰撞关系可得mvmvA3mvB，mv2mvA23mvB2，解得vAvv；根据完全非弹性碰撞关系可得mv4mvAB，解得vAvABv，所以若碰撞后A的速度向右，则应该小于v，若碰撞后A的速度向左，则应该小于v，故B、D正确，A、C错误。11考查弹簧作用下动量守恒定律如图所示，在光滑的水平面上有两个物块，其质量分别为M和m，现将两物块用一根轻质细线拴接，两物块中间夹着一个压缩的轻弹簧，弹簧与两物块未拴接，它们以共同速度v0在水平面上向右匀速运动。某时刻细线突然被烧断，轻弹簧将两物块弹开，弹开后物块M恰好静止。求弹簧最初所具有的弹性势能Ep。解析：设弹簧将两物块弹开后，物块m的速度为v，弹簧弹开物块过程，系统动量守恒，以物块的初速度方向为正方向，对系统，由动量守恒定律得：(Mm)v0mv，由机械能守恒定律得：(Mm)v02Epmv2，解得：Ep。答案：12考查水平方向动量守恒定律与能量结合一平板小车静止在光滑水平地面上，车上固定一个足够高的光滑弧形轨道，弧形轨道与小车的水平上表面在B处相切，小车与弧形轨道的总质量为M2 kg。小车上表面粗糙，AB段长L1.5 m，现有质量m0.5 kg的滑块(视为质点)以v04.0 m/s的水平初速度滑上小车，滑块与小车AB段间的动摩擦因数0.1，取g10 m/s2，求：(1)滑块从A点第一次到B点的运动时间t；(2)滑块沿弧形轨道上升的最大高度h。解析：(1)对滑块，由牛顿第二定律得：mgma1由匀变速直线运动规律得：s1v0ta1t2对小车与弧形轨道，由牛顿第二定律得：mgMa2由匀变速直线运动规律得：s2a2t2又s1s2L联立解得：t0.4 s或t6 s当t6 s时，不是滑块第一次运动到B点所用的时间所以t0.4 s。(2)对滑块、小车与弧形轨道组成的系统，在水平方向由动量守恒定律得：mv0(Mm)v由功能关系得：mv02(Mm)v2mgLmgh联立解得：h0.49 m。答案：(1)0.4 s(2)0.49 m

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