粤教版 (2019)第四节 动量守恒定律的应用精练

1.4动量守恒定律的应用基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共14题）

1．如图，一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片，其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面，另两块碎片稍后一些同时落至地面，则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是(     )

A． B． 

C． D．

2．如图所示，一个质量为的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为，长绳的下端刚好和水平面接触。初始静止时人离地面的高度为。如果这个人开始沿长绳向下滑动，当他滑到长绳下端时，他离地面的高度是（可以把人看作质点）（　　）

A．5 m B．3.6 m C．2.6 m D．8 m

3．如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B木块之间夹一被压缩的水平轻弹簧。现释放弹簧，A、B木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。A落地点距桌边水平距离为0.5 m，B落地点距桌边水平距离为1 m，则（　　）

A．A、B离开弹簧时的速度之比为2∶1

B．A、B离开弹簧时的速度之比为1∶1

C．A、B质量之比为1∶2

D．A、B质量之比为2∶1

4．长征五号系列运载火箭是目前中国运载能力最大的火箭，又称“胖五”。2019年12月27日20时45分，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功将实践二十号卫星送入预定轨道。模拟发射火箭的实验如下：静止的实验火箭，总质量为，当它以对地速度为喷出质量为的高温气体后，火箭的对地速度为（以喷出气体的速度方向为正方向，喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计）（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，光滑的水平面上，小球A以速度v0向右运动并与原来静止的小球B发生对心正碰，碰后A球速度反向，大小为，B球的速率为。A、B两球的质量之比为（　　）

A．12：5 B．8：5 C．5：8 D．5：12

6．火箭发射后，在升空过程中向后喷出高速燃气，从而获得较大前进速度．燃料耗尽时，火箭达到最大速度，火箭最大速度的制约因素是

A．火箭初始质量和喷出气体速度

B．火箭初始质量和喷出气体总质量

C．火箭喷出气体总质量和喷气速度

D．火箭喷气速度和火箭始末质量比

7．一航天器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面 成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下说 法正确的是（　　）

A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气

B．探测器匀速运动时，不需要喷气

C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气

D．探测器获得动力的原因是受到了喷出的气流的反作用力，气流来自探测器吸入的大气

8．意大利数学家杰罗姆·卡丹早在1550年就第一个指出，中国对世界所具有影响的"三大发明"：是司南（指南针）、印刷术和火药。并认为它们是"整个古代没有能与之相匹敌的发明。1621年，英国哲学家培根也曾在《新工具》一书中提到："印刷术、火药、指南针这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。后来，来华传教士、汉学家艾约瑟最先在上述三大发明中加入造纸术。至此，体现中华民族宝贵精神财富的四大发明广为流传。它不仅促进了古代科学发展和技术进步，对现代科技仍具有重大意义。下列说法正确的是（　　）

A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒

B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭点火离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果

C．火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越大，火箭获得速度越大

D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象

9．神舟十一号飞船经历多次变轨，到达与天空二号的距离地面393公里的相同轨道，终于与天宫二号自动交会对接成功，景海鹏，陈冬在天空飞行33天，创造了中国航天员太空驻留时间的新记录，地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称为地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星距离地球表面的高度约为36000kg，运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，探空火箭在3000km高空仍发现有稀薄大气，由以上信息可知

A．神舟十一号飞船变轨前发动机点火瞬间，飞船速度的变化量小于其所喷出气体速度的变化量

B．神舟十一号飞船在点火后的变轨过程中机械能守恒

C．仅由题中已知量可以求出天宫二号在对接轨道的公转周期

D．神舟十一号飞船在返回地球的过程中速率在逐渐减小

10．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A．滑块B下滑的过程中，A、B组成的系统机械能不守恒，水平方向动量守恒

B．滑块B下滑到斜面体底端时，重力的瞬时功率为

C．滑块下滑过程中，支持力对B做负功

D．此过程中滑块B向右滑动的距离为

11．如图，质量为m的人站在质量为M的车的一端，m>M，车相对于地面静止。在人由一端走到另一端的过程中，人重心高度不变，空气阻力、车与地面间的摩擦力均可以忽略不计（　　）

A．人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小

B．人发生的位移大小大于车发生的位移大小

C．人运动越快，人和车的总动量越大

D．不管人运动多快，车和人的总动量不变

12．2020年12月22日，作为太阳同步轨道火箭的长征八号首次试飞成功。关于火箭发射，下列说法正确的是（　　）

A．火箭发射过程中机械能守恒

B．影响火箭速度大小的因素只有喷出气流的速度

C．影响火箭速度大小的因素包括喷气的质量与火箭本身质量之比

D．喷出气流对火箭的冲量与火箭对喷出气流的冲量相同

13．如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球．开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放．在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．小车和小球系统动量守恒

B．小球向右摆动过程小车一直向左加速运动

C．小球摆到右方最高点时刻，由于惯性，小车仍在向左运动

D．小球摆到最低点时，小车的速度最大

14．我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面．假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机加速电压，喷出二价氧离子，离子束电流为，那么下列结论正确的是（元电荷，氧离子质量，飞船质量）（）

A．喷出的每个氧离子的动量

B．飞船所受到的推力为

C．飞船的加速度为

D．推力做功的功率为

二、填空题（共4题）

15．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，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定它的质量，他进行了如下操作：他将船平行码头自由停泊，在岸上记下船尾的位置，然后轻轻从船尾上船走到船头后下船，用卷尺测出哪几个距离，他还需知道自身的质量m，才能测出渔船的质量M．

请你回答下列问题：

①该同学是根据______定律来估测小船质量的；

②该同学测出的数据有：船长L和船后退距离d，则所测渔船的质量表达式为______．

16．光滑水平面上一平板车质量为M＝50 kg，上面站着质量m＝70 kg的人，共同以速度v0匀速前进，若人相对车以速度v＝2 m/s向后跑，问人跑动后车的速度改变量为____．

17．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量M=_________

18．如图所示为某小组验证动量守恒的实验，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不相连），现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射，然后按下列步骤进行实验：

①用天平测出两球质量、；

②用刻度尺测出小球1的落点P到管口M的水平距离

③用刻度尺测出两管口离地面的高度h；

回答下列问题：

(1)还需要测量的一个物理量是____________；

(2)利用上述测得的实验数据，验证动量守恒的表达式是_________________；

(3)已知当地重力加速度为g，则解除弹簧锁定前，弹簧的的弹性势能是______________。

三、综合题（共4题）

19．如图所示，长为l，质量为m的小船停在静水中，一个质量为m′的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，小船对地的位移是多少？

20．如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速率均为v0=6m/s。甲车上有质量m＝1kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量为M1＝50kg，乙和他的车总质量M2＝30kg，甲不断地将小球一个一个地以v＝16.5m/s的水平速度（相对于地面）抛向乙，并且被乙接住。问：甲至少要抛出多少个小球，才能保证两车不会相碰？

21．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s的发射时间，就能将质量为m=5kg的礼花弹竖直抛上180m的高空。（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g取10m/s2）

(1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力）

(2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得前后两块质量之比为1：4，且炸裂时有大小为E=9000J的化学能全部转化为了动能，则两块落地点间的距离是多少？

22．如图（甲）所示，在一次爆炸实验中，质量分别为和的A、B两个物体之间装有少量炸药，并排放在水平导轨上。爆炸点的左侧的墙壁上装有轻弹簧，弹簧的左端固定，右端与A物体的距离。当炸药发生爆炸后，测得A物体压缩弹簧的过程中，对弹簧的压力F随压缩量x的变化关系如图乙所示（最大压缩量为）。已知A、B两物体与水平导轨间的动摩擦因数均为，A、B物体的碰撞不损失机械能，两物体均可看作质点。重力加速度。求：

（1）A压缩弹簧的过程中，克服摩擦力做的功和弹性势能的最大值；

（2）爆炸过程A、B获得的机械能之和；

（3）物体A和B最终静止时离爆炸点的距离。

参考答案：

1．D

2．B

3．D

4．B

5．D

6．D

7．C

8．D

9．A

10．C

11．D

12．C

13．D

14．B

15．     动量守恒     M=

16． ；

17．

18．     还需要测量球2的落点Q到管口M的水平距离x2；     m1x1=m2x2    

19．

20．15

21．(1)1550N；(2)900m

22．(1)；；(2)；(3)，