物理人教版 (2019)3 动量守恒定律练习

这是一份物理人教版 (2019)3 动量守恒定律练习，共8页。试卷主要包含了5 m等内容，欢迎下载使用。
题组一 对动量守恒条件的进一步理解
1.(2024山东济南高二期末)如图所示,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,并随即沿斜面滑下。则( )
A.小孩推出冰块过程,小孩和冰块系统动量不守恒
B.冰块在斜面上运动过程,冰块和斜面体系统水平方向动量守恒
C.冰块从斜面体上下滑过程,斜面体动量减少
D.冰块离开斜面时的速率与冲上斜面时的速率相等
2.(2024湖北孝感期中)如图所示,一质量为m'的沙车,在光滑的水平面上做匀速直线运动,速度为v0,质量为m的铁球以速度v竖直向下落入沙车中,稳定后,沙车的速度为( )
A.B.
C.v0D.
题组二 应用动量守恒定律解决多物体、多过程问题
3.(2024浙江湖州高二月考)如图所示,A、B两物体的质量之比为mA∶mB=1∶2,它们原来静止在平板车C上,A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧,A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同,水平地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B两物体同时被弹开,均与平板车发生相对滑动(A、B两物体始终不滑出平板车),则有( )
A.A、B组成的系统动量守恒
B.A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒
C.小车C先向左运动后向右运动
D.小车C一直向右运动直到静止
4.(2024江苏连云港高二月考)质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,使得各物块依次发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为( )
A.v0B.C.D.
题组三 动量守恒定律应用中的临界问题分析
5.(2024浙江宁波高二月考)如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中。已知物体A的质量是物体B质量的,子弹的质量是物体B质量的,弹簧压缩到最短时B的速度为( )
A.B.C.D.
6.(多选)如图所示,一小车放在光滑的水平面上,小车AB段是长为3 m的粗糙水平轨道,BC段是半径为0.2 m的四分之一光滑圆弧轨道,两段轨道相切于B点。一可视为质点、质量与小车相同的物块在小车左端A点,随小车一起以4 m/s的速度水平向右匀速运动,一段时间后,小车与右侧墙壁发生碰撞,碰后小车速度立即减为零,但不与墙壁粘连。已知物块与小车AB段之间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取10 m/s2,则( )
A.物块到达C点时对轨道的压力为0
B.物块第二次经过B点时速度大小为1 m/s
C.物块最终距离小车A点0.5 m
D.小车最终的速度大小为1 m/s
7.(2024湖北孝感高二月考)如图所示,甲车质量m1=20 kg,车上有质量m=50 kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长、高h=0.45 m的斜坡上由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动。此时质量m2=50 kg的乙车正以v0=1.8 m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,人跳出甲车的水平速度v(相对地面)应在什么范围以内?不计地面和斜坡的摩擦,g取10 m/s2。
B组关键能力提升练
8.(多选)(2024河南郑州高二月考)如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,质量均为m',静止在光滑水平面上。c车上有一静止的质量为m的小孩,先跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度均为v。小孩跳到a车上后相对a车保持静止,则( )
A.小车a、b、c、小孩四者组成的系统水平方向动量守恒
B.b、c两车运动速率相等
C.b车的速率为
D.a车的速率为v
9.(多选)如图所示,质量均为2 kg的三个物块静止在光滑水平面上,其中物块B的右侧固定一轻弹簧,物块A与弹簧接触但不连接。某时刻物块A突然以v0=3 m/s的速度向左运动,已知当A、B速度相等时,B与C恰好发生完全非弹性碰撞,碰撞过程时间极短,然后继续运动。若B、C碰撞过程中损失的机械能为ΔE,B、C碰撞后运动的过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,则( )
A.ΔE=4.875 JB.ΔE=1.125 J
C.Ep=6 JD.Ep=4.875 J
10.(2024陕西榆林测试)如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0 kg和mB=3.0 kg,两物块之间用轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触,另有一物块C从t=0时,以一定速度向右运动。在t=4 s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图像如图乙所示,墙壁对物块B的弹力在4~12 s的时间内的冲量I的大小为( )
A.9 N·sB.18 N·s
C.36 N·sD.72 N·s
11.(2024广东东莞高二月考)如图所示,光滑水平面上A、B两车质量都是m',A车前站立一质量为m的人,两车在同一直线上相向运动。为避免两车相撞,人从A车跳到B车上,最终A车停止运动,B车获得反向速度v0。
(1)求两小车和人组成的系统的初动量大小。
(2)若人跳跃速度较小,为避免两车相撞,则人跳上B车后,A车的速度最大多大?
C组核心素养拔高练
12.(2024北京高三模拟)如图所示,两侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上,挡板的厚度可忽略不计,车长为2L,与平板车质量相同的物体甲(可视为质点)由平板车的中点处以初速度v0向右运动,已知甲、乙之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,忽略甲、乙碰撞过程中的能量损失。下列说法正确的是( )
A.甲、乙达到共同速度所需的时间为
B.甲、乙共速前甲的速度一定始终大于乙的速度
C.如果甲、乙碰撞的次数为n(n≠0),则最终甲距离乙左端的距离可能为+L+2nL
D.如果甲、乙碰撞的次数为n(n≠0),则最终甲距离乙左端的距离可能为L+2nL-
参考答案
分层作业5 动量守恒定律的应用
1.B 解析 小孩推出冰块过程,系统合外力为0,小孩和冰块系统动量守恒,故A错误;冰块在斜面上运动过程,冰块和斜面体系统水平方向合外力为0,在水平方向上动量守恒,故B正确;冰块从斜面体上下滑过程,冰块对斜面体做功,速度增加,斜面体动量增加,故C错误;冰块在斜面体上上滑和下滑过程,斜面体对冰块做负功,速度减小,冰块离开斜面时的速率与冲上斜面时的速率不相等,故D错误。
2.A 解析 沙车与铁球组成的系统水平方向动量守恒,则有m'v0=(m'+m)v,解得v=,故A正确。
3.D 解析 在弹簧释放的过程中,因mA∶mB=1∶2,由滑动摩擦力公式Ff=μFN=μmg知,A、B两物体所受的摩擦力大小不等,所以A、B两物体组成的系统合力不为零,A、B两物体组成的系统动量不守恒,故A错误;A物体对小车向左的滑动摩擦力小于B物体对小车向右的滑动摩擦力,在A、B两物体相对小车停止运动之前,小车所受的合力向右,会向右运动,因滑动摩擦力做负功,则A、B、C及弹簧组成的系统的机械能不守恒,最终整个系统将静止,故B、C错误,D正确。
4.B 解析 由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用,故系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得mv0=5mv,得v=v0,即它们最后的速度为v0,B正确。
5.C 解析 弹簧压缩到最短时,子弹、A、B具有共同的速度v1,且子弹、A、B组成的系统,从子弹开始射入物体A一直到弹簧被压缩到最短的过程中,系统所受合外力始终为零,故整个过程系统的动量守恒,取子弹速度v0的方向为正方向,设子弹、A、B的质量分别为m、mA、mB,由动量守恒定律得mv0=(m+mA+mB)v1,又m=mB,mA=mB,故v1=,即弹簧压缩到最短时B的速度为,故C正确。
6.AD 解析 对物块从A到B过程,由动能定理有-μmgx=,解得vB=2m/s,对物块从B到C过程,由动能定理有-mgr=,解得vC=0,根据向心力公式有FN=m,故物块到达C点时对轨道的压力为0,物块返回B点时,由于BC是光滑的,故返回B点速度大小不变,vB'=vB=2m/s,A正确,B错误;物块从B到A,以水平向左为正方向,小车和物块组成的系统水平方向动量守恒,由动量守恒定律有mvB=(m+m)v,解得v=1m/s,由能量守恒定律有(m+m)v2+μmgx1,解得x1=0.5m