1、选择题保分练(六) 动量定理、动量守恒定律1.(2017泰安检测)如图所示,竖直平面内有一半圆槽,A、C等高,B为半圆槽最低点,小球从A点正上方O点静止释放,从A点切入半圆槽,刚好能运动至C点。设小球在AB段和BC段运动过程中,运动时间分别为t1、t2,合外力的冲量大小为I1、I2,则()At1t2 Bt1t2CI1I2 DI1I2解析:选C小球从A点正上方O点静止释放,刚好能运动至C点,说明在半圆槽内要克服摩擦力做功,因此在AB段任意点的速率,都大于BC段对应点的速率,则t1I2,C正确,D错误。2.(2017牡丹江一中模拟)如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,
2、弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。从木块被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为()A.B2Mv0C. D2mv0解析:选A由于子弹射入木块的时间极短,在瞬间动量守恒,根据动量守恒定律得mv0(Mm)v,解得v。根据动量定理,合外力的冲量IMv。故A正确,B、C、D错误。3.(2017哈尔滨三中检测)某物体的v t图象如图所示,下列说法正确的是()A0t1和t2t3,合外力做功和冲量都相同Bt1t2和t3t4,合外力做功和冲量都相同C0t2和t2t4,合外力做功和冲量都
3、相同D0t1和t3t4,合外力做功和冲量都相同解析:选C0t1内动能的变化量为mv02,动量变化量为mv0,t2t3内动能变化量为mv02,动量变化量为mv0,根据动能定理可知,这两段时间内合外力做功相等;而根据动量定理可知,合外力的冲量不同,故A错误;t1t2内动能变化量为0mv02mv02,动量变化量为0mv0mv0,t3t4内动能变化量为0mv02mv02,动量变化量为0(mv0)mv0,则知动能变化量相同,而动量变化量不同,所以合外力做功相等,合外力的冲量不同,故B错误;0t2和t2t4内动能变化量均为0,动量变化量均为0,可知合外力做功和冲量都相同,C正确;同理易知:0t1和t3t4
4、内动能变化量不同,动量变化量也不同,故合外力做功和冲量都不相同,故D错误。4.(2017成都外国语学校模拟)如图所示,在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面,斜面表面光滑、高度为h、倾角为。一质量为m(mM)的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动,不计冲上斜面过程中的机械能损失。如果斜面固定,则小物块恰能冲到斜面的顶端。如果斜面不固定,则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为()Ah B.C. D.解析:选D斜面固定时,由机械能守恒定律得:mghmv02,所以v0;斜面不固定时,由水平方向动量守恒得:mv0(Mm)v,由能量守恒得:mv02(Mm)v2mgh,解得:h,故D正确。5(201
5、7绵阳南山中学月考)小球质量为2m,以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁,小球被反向弹回的速度大小是v,小球与墙撞击时间为t,在撞击过程中,小球对墙的平均冲力大小是()A. BC. D.解析:选C设速度v方向为正,则反向弹回的速度为;则由动量定理可得:Ft2m2mv解得:F;负号表示力的方向与正方向相反;由牛顿第三定律可知,小球对墙的平均冲力大小为F|F|,故C正确。6多选(2017成都外国语学校模拟)在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的动能变为原来的,则碰撞后B球的速度大小可能是()A.v BvC.v D.v解析:选AB根据碰后A球的动能恰好变为原来的
6、,得:mv2mv2,解得,vv,碰撞过程中A、B两球动量守恒,以A球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mvmv2mvB,解得:vBv或vBv,故A、B正确。7多选(2017福建厦门一中检测)如图甲所示,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st图象,已知m10.1 kg,由此可以判断()A碰前m2静止,m1向右运动B碰后m1和m2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的机械能解析:选AC由题图乙中图象的斜率可知,碰前m2的位移不随时间而变化,处于静止状态,m1的速度大小为v14 m/s,方向只有向右才能
7、与m2相碰,故A正确;由题图可得,碰后m2的速度为正方向,说明向右运动,m1的速度为负方向,说明向左运动,故B错误;由题图可求出,碰后m2和m1的速度分别为v22 m/s,v12 m/s,根据动量守恒定律得m1v1m2v2m1v1,代入解得m20.3 kg,故C正确;碰撞过程中系统损失的机械能为Em1v12m1v12m2v22,代入解得E0,故D错误。8多选(2017四川资阳模拟)如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块的质量为2 kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B的v t图象如图乙所示,则可知()
8、AA的质量为4 kgB运动过程中A的最大速度为4 m/sC在A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒D在A离开挡板后,弹簧的最大弹性势能为3 J解析:选BD解除对弹簧的锁定,A离开挡板后,系统动量守恒、机械能守恒,B的速度最大时,A的速度最小为零,且此时弹簧处于原长;B的速度最小时,A的速度最大,设A的质量为m,此时A的速度为v,根据动量守恒和机械能守恒有:mv2123,mv2212232,可得m1 kg,v4 m/s,故A错误,B正确;在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,所以A、B系统所受合外力不为零,则系统动量不守恒,故C错误;当A、B速度相等时,A、B动能之和最小,根据机械能守恒定律知,此时弹簧的弹性势能最大。根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有:23(2m)v共,Epm232(2m)v共2,联立解得:Epm3 J,故D正确。