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1、新高考物理大二轮课时分层作业课时分层作业十九动量守恒定律及其应用(45分钟 100分)【基础达标题组】一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。1～6题为单选题,7～10题为多选题)1.(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A.30kg·m/s B.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/sD.6.3×102kg·m/s【解析】选A。火箭与喷出的燃气组成的系统在竖直方向上动量守恒。选竖直向上为正
2、方向,设喷气后火箭的动量为p,由动量守恒定律得:0=p-mv,则p=mv=0.050×600kg·m/s=30kg·m/s。2.在光滑水平面上有一辆平板车,一人手握大锤站在车上。开始时人、锤和车均静止,且这三者的质量依次为m1、m2、m3。人将大锤水平向左抛出后,人和车的速度大小为v,则拋出瞬间大锤的动量大小为( )A.m1vB.m2vC.(m1+m3)vD.(m2+m3)v【解析】选C。人、锤和车组成的系统动量守恒,取向左为正方向,则(m1+m3)v-p=0,解得拋出瞬间大锤的动量大小为p=(m1+m3)v,故C正确,A、B、D错误。3.如图所示,放在光滑水平桌面上的A、B两个小木块中间
3、夹一被压缩的轻弹簧,当轻弹簧被放开时,A、B两个小木块各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地面上。若mA=3mB,则下列结果正确的是( )A.若轻弹簧对A、B做功分别为W1和W2,则有W1∶W2=1∶1B.在与轻弹簧作用过程中,两木块的速度变化量之和为零C.若A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1和Δp2,则有Δp1∶Δp2=1∶1D.若A、B同时离开桌面,则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内,A、B两木块的水平位移大小之比为1∶3【解析】选D。弹簧弹开物体过程中,两物体及弹簧组成的系统动量守恒,取水平向左为正方向,由动量守恒定律得mAvA-mBvB=0,则速度之比vA∶vB
4、=1∶3,根据动能定理得,轻弹簧对A、B做功分别为W1=mA,W2=mB,联立解得W1∶W2=1∶3,故A错误;根据动量守恒定律可知,在与轻弹簧作用过程中,两木块的动量变化量之和为零,即mAΔvA+mBΔvB=0,可得ΔvA+ΔvB≠0,故B错误;A、B离开桌面后都做平抛运动,它们抛出点的高度相同,运动时间相等,设为t,由动量定理得,A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1=mAgt,Δp2=mBgt,所以Δp1∶Δp2=3∶1,故C错误;平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动,由x=v0t知,t相等,又木块在桌面上运动时,vA∶vB=1∶3,则A、B两木块的水平位移大小之比为1∶3,故D
5、正确。4.一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上的木块后不再穿出,木块的动能增加了8J,木块的质量大于子弹的质量。则此过程中产生的内能可能是( )A.18J B.16J C.10J D.6J【解析】选A。设子弹的初速度为v0,射入木块后子弹与木块共同的速度为v,木块的质量为M,子弹的质量为m,根据动量守恒定律得mv0=(M+m)v,解得v=,木块获得的动能为ΔEk=Mv2=,系统产生的内能为Q=m-(M+m)v2=,所以=,由于木块的质量大于子弹的质量,所以=<,即Q>2ΔEk=2×8J=16J,故A正确,B、C、D错误。5.(2018·石家庄模拟)滑块a、b沿水平面上同一条直线
6、发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动,两者的位置x随时间t变化的图象如图所示。则滑块a、b的质量之比( )A.5∶4 B.1∶8 C.8∶1 D.4∶5【解析】选B。设a、b的质量分别为m1、m2,a、b碰撞前的速度为v1、v2,由题给的图象得v1=-2m/s,v2=1m/s,a、b发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为v,由题给的图象得v=m/s,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,由以上各式解得m1∶m2=1∶8,故B正确,A、C、D错误。6.(2018·泉州模拟)如图所示,质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m
7、的小球从距A点正上方h0高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为h0(不计空气阻力),则( )A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度h0
