1、高考资源网（） 您身边的高考专家2021届高考物理二轮复习动量定理与动量守恒专练（1）1.20192020赛季短道速滑世界杯盐湖城站比赛，女子3000米接力中国队夺冠，拿到本站比赛第二枚金牌.在比赛中“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中，假设运动员受冰面在水平方向上的阻力不可忽略，则( )A.甲、乙动量守恒B.甲对乙的力大于乙对甲的力C.甲对乙的冲量大小一定等于乙对甲的冲量大小D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功2.水平力F方向确定,大小随时间的变化如图甲所示,用力F拉静止在水平桌面
2、上的小物块,在F从0开始逐渐增大的过程中,物块的加速度a随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度大小为,最大静摩擦力大于滑动摩擦力,由图示可知( )A.物块的质量B.物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.2C.在4 s末,物体的动量为D.在24 s时间内,小物块速度均匀增加3.如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧.质量为的木块A以速度从板的右端水平向左滑上B板.在木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是( )A.弹簧压缩量最大时，B板的运动速率最大B.B板的加速度一直增大C.弹簧给木块A的冲量大小为D.弹簧的最大弹性势能为4.有一只小船停靠在湖边
3、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量它的质量，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和船长L。已知他自身的质量为m，水的阻力不计，则船的质量为( )A.B.C.D.5.质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则( )A.甲、乙两物块在压缩弹簧的过程中，由于弹力的作用，动量不守恒B.当两物块相距最近时，物块甲的速率为零C.当物块甲的速率为1 m/s时，物块乙的速率可能为2 m/s，也可能为0D.
4、物块甲的速率可能达到5 m/s6.如图所示，长的木板P静止于光滑水平面上，可视为质点的小滑块Q位于木板P的最右端，小滑块Q与木板P间的动摩擦因数，小滑块Q、木板P的质量相等且均为，用大小为6 N、方向水平向右的恒力F拉动木板P加速运动，作用时间之后撤去拉力，系统逐渐达到稳定状态，已知小滑块Q恰好未从木板P上滑落，重力加速度，下列说法正确的是( )A.整个过程中，系统因摩擦而产生的热量为3 JB.恒力F的作用时间C.木板P的最大速度为4 m/sD.摩擦力对小滑块Q的冲量为7.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与质量为m的钢板连接,钢板处于静止状态.一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自
5、由落下,打在钢板上并与钢板一起向下运动后到达最低点Q.下列说法正确的是( )A.物块与钢板碰后的速度为B.物块与钢板碰后的速度为C.从P点到Q点的过程中,弹簧弹性势能的增加量为D.从P点到Q点的过程中,弹簧弹性势能的增加量为8.如图所示，质量为M、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道静置于光滑水平地面上，且圆弧轨道底端与水平地面平滑连接，O为圆心.质量为m的小滑块以水平向右的初速度冲上圆弧轨道，恰好能滑到最高点，已知，则下列判断正确的是( )A.小滑块冲上轨道的过程，小滑块与圆弧轨道组成的系统机械能守恒B.小滑块冲上轨道的过程，小滑块对圆弧轨道的压力不做功C.小滑块冲上轨道的最高点时，圆弧轨道的速度
6、最大且大小为D.小滑块脱离圆弧轨道时，速度大小为9.如图所示，质量为的小球B静止在光滑的水平面上，质量为的小球A以速度靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上.两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失.当一定时，越大，则( )A.碰撞后A的速度越小B.碰撞后A的速度越大C.碰撞过程中B受到的冲量越大D.碰撞过程中A受到的冲量越大10.如图甲所示，物块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地面上，其中A物块左侧最初与一竖直墙壁相接触，B物块质量为2 kg。现解除对弹簧的锁定，在A离开墙壁后，B物块的图像如图乙所示，则可知( )A.A的质量为4 kgB.运动
7、过程中A的最大速度为4 m/sC.在A离开墙壁前，及弹簧构成的系统动量守恒、机械能守恒D.在A离开墙壁后弹簧的最大弹性势能为3 J11.如图所示为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图.（1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则下列说法正确的是_.A.B.C.D.（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_.A.刻度尺B.游标卡尺C.天平D.停表（3）设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用图中所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的表达式为_（用装置图中的字母表示）.12.雨雾天行车经常发生车辆追尾相撞或山体滑坡等事故，现
8、有一辆汽车以的速度正在某长直公路上匀速行驶，突然发现前方处道路上有一大石头，石头质量为.司机紧急刹车，由于雨天路滑，刹车时产生的平均阻力大小，汽车（含司机）质量，已知司机的质量为，刹车过程可以视为匀减速运动.（1）该车会不会撞上石头？如果会撞上，求撞上时的速度大小；如果撞不上，求从刹车到停止用的时间.（2）如果能撞上，汽车与石头作用时间且相撞后汽车立即停止，但由于汽车安全气囊打开，司机与车相互作用的时间为，则司机受到的平均作用力是多少（不考虑重力）？汽车在时间内受到的平均作用力是多少？石头获得的速度是多少？如果撞不上，刹车时汽车对司机的作用力大小是多少？答案以及解析1.答案：C解析：运动员受冰
9、面在水平方向上的阻力不可忽略，则甲、乙组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；甲、乙间的作用力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，但两者的位移大小不一样，所以甲对乙做的负功和乙对甲做的正功的数值不相等，故B、D错误，C正确.2.答案：C解析：由题图甲可知,由牛顿第二定律得,由以上两式解得,由题图乙知,解得物块的质量为,A错误;由题图知,当时,由,解得,B错误;由题图乙知,时物块开始运动,在4 s末,物块的速度大小为,物块的动量为,C正确;在24 s时间内,物块的加速度是均匀增加的,速度增加得越来越快,D错误.3.答案：D解析：在
10、木块A与弹簧相互作用的过程中，弹簧的压缩量达到最大时，弹簧对B板有向左的弹力，所以弹簧的压缩量最大时，B板仍在加速，B板的运动速率不是最大，选项A错误；弹簧压缩量先增大后减小，弹簧对B板的弹力先增大后减小，故B板的加速度先增大后减小，选项B错误；设弹簧恢复原长时，A与B的速度分别为和，取水平向左为正方向，根据动量守恒定律有，根据机械能守恒定律有，解得，对木块A，根据动量定理有（负号表示方向向右），选项C错误；当木块与B板速度相等时，弹簧的压缩量最大，根据动量守恒定律有，根据机械能守恒定律有，联立解得弹簧的最大弹性势能，选项D正确.4.答案：B解析：水的阻力不计，人和船构成的系统在水平方向上的动
11、量守恒。设人走动时船的平均速度大小为v，人的平均速度大小为，人从船头走到船尾用时为t，人的位移为，船的位移为d，所以。以船后退的方向为正方向，根据动量守恒定律有，可得，小船的质量，故选项B正确。5.答案：C解析：甲、乙两物块在压缩弹簧的过程中，系统所受的合外力为零，动量守恒，A错误。由动量守恒可知当两物块相距最近时速度相同且不为零，B错误。若物块甲的速率为1 m/s，方向与原来相同，则由，代入数据解得，若物块甲的速率为1 m/s，方向与原来相反，则由，代入数据解得，C正确。若物块甲的速率达到5 m/s，方向与原来相同，则，代入数据解得，两个物块的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律。若物
12、块甲的速率达到5 m/s，方向与原来相反，则，代入数据解得，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律。所以物块甲的速率不可能达到5 m/s，选项D错误。6.答案：ACD解析：由牛顿第二定律可知Q的最大加速度为，有力F作用时木板加速度为，有力F作用时，滑块和木板的相对位移为，此时滑块和木板的速度分别为.当撤去外力后，木板P的加速度，滑块和木板相对位移为，由于，对于全过程有，联立可得.整个过程中系统因摩擦而产生的热量，木板P的最大速度为，全过程中摩擦力对小滑块Q的冲量为，综上分析，A、C、D正确.7.答案：BC解析：物块下落h,由机械能守恒定律有,物块与钢板碰撞,由动
13、量守恒定律有,解得,选项A错误,B正确;从物块与钢板碰撞后到Q点的过程中,由能量守恒定律可知,则弹簧弹性势能的增加量,选项C正确,D错误.8.答案：AD解析：小滑块冲上圆弧轨道的过程中，没有机械能损失，系统的机械能守恒，A项正确；小滑块冲上圆弧轨道的过程中，小滑块对圆弧轨道的压力使圆弧轨道加速运动，即小滑块对圆弧轨道的压力做正功，B错误；当小滑块从圆弧轨道返回且脱离圆弧轨道时，圆弧轨道的速度达到最大，C错误；设小滑块脱离圆弧轨道时小滑块和圆弧轨道的速度分别为和，由水平方向动量守恒和机械能守恒得，解得，小滑块脱离圆弧轨道时，速度大小为，D正确.9.答案：CD解析：以的方向为正方向，在碰撞过程中，
14、根据动量守恒得，又因碰撞过程中机械能守恒，故有，两式联立得.当时，越大，越小，当时，越大，越大，选项A、B错误；碰撞过程中，A受到的冲量，可知越大，A受到的冲量越大，选项D正确；B受到的冲量与A受到的冲量大小相等、方向相反，因此越大，B受到的冲量也会越大，选项C正确.10.答案：BD解析：解除对弹簧的锁定，A离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，B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，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有，可得，A错误，B正确；在A离开墙壁前，由于墙壁对A有作用力，所以系统所受合外力不为零，则系统动量不守
15、恒，故C错误；当速度相等时，动能之和最小，弹性势能最大，根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有，联立解得，故D正确。11.答案：（1）C（2）AC（3）解析：（1）在小球碰撞过程中水平方向上动量守恒，故有，在碰撞过程中若机械能守恒，则有，解得，若要碰后入射小球的速度，故，即，为了使两球发生正碰，要求两小球的半径相同，即，故选项C正确，A、B、D错误.（2）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球落点的平均位置，N为碰后被碰小球落点的平均位置，碰撞前入射小球的速度为，碰撞后入射小球的速度为，碰撞后被碰小球的速度为，若成立，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，解得，故需要的测量工具有刻度尺和天平，故选项A、C正确，B、D错误.（3）根据上述分析可知，表达式为.12.答案：（1）选车为研究对象，初速度方向为正方向，由牛顿第二定律有，故刹车过程加速度根据，得车速减为零时通过的位移，会撞上撞上时的速度.（2）从第（1）问可知汽车能撞上石头.选司机为研究对象，根据动量定理有，故司机受到的平均作用力根据动量定理可知，汽车在时间内受到的平均作用力汽车在时间内与石头碰撞可认为动量守恒，根据动量守恒定律有故石头获得的速度.- 9 - 版权所有高考资源网
