1、动量定理与动量守恒专练（5）1.静止在粗糙水平地面上的木块，受到小锤斜向下瞬间敲击后，只获得水平方向初速度，沿地面滑行一段距离后停下.若已知木块的质量和初速度，敲击瞬间忽略地面摩擦力的作用，由此可求得( )A.木块滑行的时间B.木块滑行的距离C.小锤对木块做的功D.小锤对木块的冲量2.水平地面上质量的物体,在大小为12 N的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,从位置处拉力逐渐减小,力F随位移x变化的规律如图所示,当时拉力减为零,物体也恰好停下,g取,下列结论正确的是( )A.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5B.合外力对物体所做的功为57 JC.物体在减速阶段所受合外力的冲量为D.物体匀速运动
2、时的速度为3 m/s3.质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以水平速度击中木块，木块滑行距离s后，子弹与木块以共同速度运动，子弹射入木块的深度为d。为表示该过程，两同学分别画出了如图所示的示意图。对于甲、乙两图的分析，下列说法正确的是( )A.不论速度、质量大小关系如何，均是甲图正确B.不论速度、质量大小关系如何，均是乙图正确C.当子弹速度较大时甲图正确，当子弹速度较小时乙图正确D.当时甲图正确，当时乙图正确4.向空中发射一枚炮弹,不计空气阻力,当此炮弹的速度恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则有( )A.的速度方向一定与原来速度方向相反
3、B.从炸裂到落地的这段时间内,a飞行的水平距离定比的大C.一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,受到的爆炸力的冲量一定相同5.如图所示，在水平光滑细杆上穿着两个可视为质点的刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接，已知三球质量相等，开始时三球静止，两绳伸直，然后同时释放三球，在两球发生碰撞之前的过程中，下列说法正确的是( )A.和地球组成的系统机械能不守恒B.两球发生碰撞前瞬间C球速度最大C.两球速度大小始终相等D.三球动量守恒6.如图所示,竖直平面内轨道的质量,放在光滑水平面上,其中段是半径的竖直光滑圆弧,在B点与水平轨道相切,水平轨道的段粗糙,动摩擦因数,长,C
4、点的右侧轨道光滑,水平轨道的右端连一水平轻弹簧.现有一质量的小物体(可视为质点)在距A点高处自由落下,恰好沿A点滑入圆弧轨道(g取).下列说法正确的是( )A.小物体最终一定静止在某一位置上B.轨道在水平面上运动的最大速率为2 m/sC.小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动D.小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小为4 m/s7.如图甲所示，物块间拴接一个压缩后被锁定的轻弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中物块A最初与左侧固定的挡板相接触，物块B的质量为6 kg.现解除对弹簧的锁定，在物块A离开挡板后，物块B的图像如图乙所示，则可知( )A.物块A的质量为4 kgB.运动过程中物
5、块A的最大速度C.在物块A离开挡板前，系统动量守恒、机械能守恒D.在物块A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为9 J8.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则( )A.小球以后将向右做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为D.小球在弧形槽内上升的最大高度为9.如图所示，水平光滑的地面上静止放置一质量为的小车A，小车的上表面光滑，质量为的物块B（可视为质点）置于A的最右端.现对A施加一个水平向右的恒力运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘合在一起
6、，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t，二者的速度达到v（均为已知量）.则下列说法正确的是( )A.物块B刚开始做匀加速直线运动B.小车A开始运动时的加速度大小为C.可求得碰撞后瞬间的共同速度的大小D.可求得小车A上表面长度10.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为（已知）的两物块相连接，弹簧处于原长，三者静止在光滑水平面上.现使B获得水平向右、大小为6 m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的图象如图乙所示，从图象提供的信息可得( )A.在时刻，两物块达到共同速度2 m/s，且弹簧处于伸长状态B.到时间内弹簧由原长变化为压缩状态C.时刻弹簧的弹性势能为6 JD.在和时
7、刻，弹簧均处于原长状态11.为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B，按照下述步骤进行实验：步骤1：在的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装如图1所示实验装置，铝质长轨道的左端是倾斜轨道，右端是长直水平轨道。倾斜轨道和水平轨道由一小段圆弧连接，轨道被固定在水平桌面上，在轨道的侧面与水平轨道等高且适当远处安装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平轨道的某处，滑块A从倾斜轨道某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到停止运动，得到一张多次曝光的照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多张照片，挑出其中最理想的一张
8、，去掉B滑块只剩下A滑块，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图2所示。（1）经过分析可知，滑块A与滑块B发生碰撞的位置_。在之间在处在之间（2）为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是_。两个滑块的质量滑块A释放时距水平轨道的高度频闪照相的周期T照片尺寸和实际尺寸的比例照片上测得的和照片上测得的和滑块与水平轨道间的动摩擦因数写出验证动量守恒定律的表达式_。12.一轻弹簧的下端固定在水平面上，上端连接质量的木板，当木板处于静止状态时弹簧的压缩量，如图所示.一质量也为的橡皮泥从木板正上方距离的A处自由落下，打在木板上立刻粘住后与木板一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动.不计空气
9、阻力，g取，（弹性势能表达式为，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量）求：（1）橡皮泥打在木板上一起向下运动时的初速度；（2）橡皮泥和木板一起上升的最大高度；（3）橡皮泥和木板一起运动过程中的最大速度.答案以及解析1.答案：C解析：由动量定理得，解得木块运动的时间，由于动摩擦因数未知，故不能求得木块滑行的时间，A错误；由动能定理得，解得木块滑行的距离，由于动摩擦因数未知，故不能求得木块滑行的距离，B错误；由动能定理得小锤对木块做的功，木块的质量和初速度已知，故可求出小锤对木块做的功，C正确；由动量定理知，木块所受合力的冲量，小锤斜向下敲击木块，其对木块的冲量不是合力的冲量，故无法求出小锤对木块
10、的冲量，D错误.2.答案：D解析：物体做匀速运动时有,解得物体与水平地面间的动摩擦因数,故A错误;根据可知,图线与x轴所围图形的面积即为力F对物体做的功,则力F对物体所做的功,摩擦力对物体所做的功,所以合外力对物体所做的功,故B错误;对全过程,由动能定理得,解得,故D正确;根据动量定理可得,物体在减速阶段所受合外力的冲量,故C错误.3.答案：B解析：子弹打木块的过程，子弹减速，木块加速，最后二者匀速直线运动；对子弹的运动过程，根据匀变速规律得，对木块的运动过程，同样根据运动学规律得，可得，由可知，所以，与质量无关，故选B。4.答案：C解析：在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒炸裂前
11、炮弹的速度沿水平方向，炸裂后a的速度沿原来的水平方向，根据动量守恒定律判断出b的速度一定沿水平方向，但不一定与原速度方向相反，取决于a的动量与炮弹原来动量的大小关系，故A错误.a、b都做平抛运动，飞行时间相同，由于初速度大小关系无法判断，所以a飞行的水平距离不一定比b的大，故B错误.a、b都做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，a、b一定同时到达水平地面，故C正确。在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力大小相等，作用时间相同，则爆炸力的冲量大小一定相等但方向相反，爆炸力的冲量不同，故D错误5.答案：C解析：在两球发生碰撞之前的过程中，只有重力和系统内弹力做功，系统的机
12、械能守恒，故选项A错误；两球发生碰撞前瞬间，两绳与杆垂直，C球不再向下运动，速度为零，故选项B错误；根据对称性可知，两球速度大小始终相等，故选项C正确；三球水平方向不受外力，所以三球水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，故选项D错误。6.答案：ABD解析：由题意分析可知,小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒,由于系统克服摩擦力做功,最终小物体和轨道速度都为零,根据能量守恒定律和动量守恒定律,小物体最终一定静止在某一位置上,故A正确;当小物体沿圆弧轨道运动到最低点B时轨道的速率最大,设为,假设此时小物体的速度大小为v,则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒,由动量守恒定律可得,由机械能守恒
13、定律得,解得,故B正确;由题意分析可知,小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同,设为,假设此时小物体在竖直方向的分速度为,则对小物体和轨道组成的系统,由水平方向动量守恒得,由能量守恒得,解得,故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小,小物体第一次沿轨道返回到A点时将做竖直上抛运动,故C错误,D正确.7.答案：BD解析：物块A离开挡板后，物块与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，当弹簧恢复原长时物块B的速度最小，物块A的速度最大，由题图乙可知，物块B的初速度，弹簧恢复原长时，物块B的速度，以向右为正方向，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，解得，故A错误，B正确.在
14、物块A离开挡板前，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒；系统所受合外力等于挡板的作用力，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故C错误.当物块速度相等时，弹簧的形变量最大，弹簧弹性势能最大，从物块A离开挡板到两物块速度相等过程，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，解得，故D正确.8.答案：BC解析：小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v，在水平方向由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，联立解得，选项D错误；从小球滑上小车到滚下并离开小车，系统在水平方向动量守恒，由于无摩擦，故机械能守恒，设小球速度大小为，小车速度大小为，则和，解得，即两者交换速度，选项BC正
15、确，选项A错误。9.答案：BCD解析：由于小车上表面光滑，物块B刚开始静止，A错误；以A为研究对象，由牛顿第二定律知，则，B正确；对碰撞后共同运动时间t的过程，由动量定理得，代入数据解得，C正确；设发生碰撞前瞬间，A的速度为，对发生碰撞的过程，由动量守恒定律有，A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理知，联立两式可求得小车A上表面长度，D正确.10.答案：AC解析：由题图乙可知，0到时间内，B减速，A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，时刻两物块达到共同速度2 m/s，此时弹簧处于伸长状态，选项A正确；从题图乙中可知，到时间内，A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹
16、簧处于压缩状态，时刻弹簧处于原长，故选项B、D错误；由题图可知，时刻两物块速度相同，都是2 m/s，又知组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，其中，解得，所以，在时刻根据能量守恒定律可得，其中，解得，选项C正确.11.答案：（1）（2）；解析：（1）由题图2可知，根据匀变速直线运动的规律可知相撞的位置在处，故正确。（2）设碰撞前滑块A在的速度分别为，碰撞后，滑块整体在的速度分别为，则，又，得到碰撞前滑块A速度，同理，碰撞后整体的速度，原来需要验证的方程为，联立以上方式得：，即需要验证的表达式，需要直接测量的物理量是两个滑块的质量及和，故正确。12.答案：（1）1 m/s（2）在弹簧原长上方（3）解析：（1）橡皮泥打在木板上瞬间有，解得，碰撞瞬间动量守恒，取竖直向下为正方向，由动量守恒定律有，解得.（2）开始时弹簧被压缩，则，解得，设橡皮泥和木板上升的最大高度在原长上方处，由系统机械能守恒定律有，解得.（3）速度最大时橡皮泥和木板所受合外力为零，弹簧形变量满足，解得，碰撞后到速度最大时，由系统机械能守恒定律有，解得.
