主题一 4 对动量守恒定律的理解考点练习课件 2027届高三物理一轮复习（浙江专版）

这是一份主题一 4 对动量守恒定律的理解考点练习课件 2027届高三物理一轮复习（浙江专版），共29页。PPT课件主要包含了素养测练，基础巩固练，能力提升练，答案315等内容，欢迎下载使用。
考点一　对动量守恒条件的理解1.下列关于系统动量守恒的说法正确的是(　　)①系统所受合力远大于内力时,系统动量守恒②系统内有摩擦力,系统动量可能守恒③系统所受合力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上动量守恒④只要系统所受的合力为零,系统动量就守恒A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
解析:D　系统所受合力远大于内力时,合力的冲量不能忽略不计,系统动量不守恒,①错误;系统内有摩擦力,如果系统所受合力为零,则系统动量守恒,②正确;根据动量守恒的条件可知,系统所受合力不为零,其动量一定不守恒,但系统在某一方向不受外力或所受合力为零,则该方向上系统的动量守恒,③正确;动量守恒的条件是系统所受合力为零,④正确。
2.如图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是(　　)A.只有甲和乙B.只有丙和丁C.只有乙和丁D.只有甲和丙
解析:D　题图甲中,子弹射入木块的过程中,系统水平方向所受合力为零,则动量守恒;题图乙中,剪断细线,压缩的弹簧恢复原长的过程中,水平方向要受到竖直墙壁对M的作用,即水平方向所受合力不为零,系统的动量不守恒;题图丙中,两球匀速下降,则受到的重力和浮力的合力为零,剪断细线后,系统受到的重力和浮力不变,则系统所受合力仍为零,系统动量守恒;题图丁中,木块沿光滑固定斜面下滑的过程中,所受合力不为零,系统动量不守恒。综上,系统动量守恒的只有甲和丙。
3.(绍兴)如图所示,足够长的竖直固定杆上套一劲度系数为k的轻质弹簧,上下两端各连接质量均为m的相同小球P和Q。小球P与杆之间的最大静摩擦力为2mg,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小球Q与杆之间无摩擦力。现将小球Q托至弹簧原长处,然后由静止开始释放。忽略空气阻力,则小球P、Q和弹簧三者组成的系统(　　)A.在小球P开始滑动之前,动量守恒,机械能守恒B.在小球P开始滑动之前,动量不守恒,机械能不守恒C.在小球P开始滑动之后,动量守恒,机械能不守恒D.在小球P开始滑动之后,动量不守恒,机械能不守恒
解析:C　根据题意可知,由于小球P的重力为mg,与杆之间的最大静摩擦力为2mg,所以,当弹簧弹力为mg时P将要开始滑动,所以在P滑动之前,P与杆间的静摩擦力不断增大,系统所受合力不为零,则动量不守恒,但由于只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,A、B错误;在小球P开始滑动之后,系统所受合力为零,则动量守恒,但由于摩擦力做功,则机械能减少,即机械能不守恒,C正确,D错误。
4.(多选)(湖州)如图所示,木块A、B用轻弹簧连接,放在光滑的水平面上,A紧靠墙壁,在木块B上施加向左的水平力F,使弹簧压缩,当撤去外力后(　 　)A.A尚未离开墙壁前,A、B及弹簧组成的系统的动量守恒B.A尚未离开墙壁前,A、B及弹簧组成的系统的机械能守恒C.A离开墙壁后,A、B及弹簧组成的系统动量守恒D.A离开墙壁后,A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒
解析:BC　当撤去外力后,A尚未离开墙壁前,A、B及弹簧组成的系统受到墙壁的作用力,系统所受的外力不为零,所以系统的动量不守恒,A错误;以A、B及弹簧组成的系统为研究对象,在A离开墙壁前后,除了系统内弹力做功外,无其他力做功,系统机械能守恒,B正确,D错误;A离开墙壁后,A、B及弹簧组成的系统所受的外力之和为0,所以系统动量守恒,C正确。
考点二　动量守恒定律的基本应用5.(温州)《三国演义》中“草船借箭”是后人熟悉的故事。若草船的质量为M,每支箭的质量为m,草船以速度v1驶来时,对岸士兵多箭齐发,箭以相同的速度v2水平射中草船。假设此时草船正好停下来,不计水的阻力,则射出的箭的数目为(　　)
6.如图,在一个平静的足够深的水池中,木球通过细线连接一个铁球,二者一起以速度v竖直向下匀速运动,铁球质量是木球的4倍,运动过程水的阻力忽略不计(浮力不可忽略)。某时刻细线断开,当木球运动至最深处时,铁球的速度为(　　)
7.如图为短道速滑接力比赛的交接过程,接力前甲在前、乙在后,甲的质量m1=60 kg,乙的质量m2=75 kg,两人均以v0=10 m/s的速度水平向前滑行。接力时乙从后面用力水平推甲,两人分开瞬间,乙的速度变为v2=2 m/s,方向仍水平向前。不计两人所受冰面的摩擦力,且交接前后两人均在同一条直线上运动,求:
(1)两人分开瞬间甲的速度大小v1;
答案:(1)20 m/s
解析:(1)取初速度方向为正方向,根据动量守恒定律有(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,解得甲的速度大小为v1=20 m/s。
(2)若乙推甲的过程用时0.8 s,求乙对甲的平均作用力的大小F。
答案:(2)750 N
解析:(2)对甲,根据动量定理有Ft=m1v1-m1v0,解得F=750 N。
考点三　某一方向动量守恒定律的应用8.(多选)如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中(　　 )A.小球向左摆动时,小车也向左运动,系统水平方向动量不守恒B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统水平方向动量守恒C.小球向左摆到最高点时,小球的速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反
解析:BD　以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒,由于初始状态小车与小球均静止,所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反,AC错误,BD正确。
9.如图所示,A、B两物体质量之比为3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则下列说法错误的是(　　)A.若A、B与平板车间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车间的动摩擦因数不相同,A、B、C组成的系统动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小不相等,A、B、C组成的系统动量守恒
解析:A　若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后,若A、B两物体仍静止,则A、B两物体动量守恒。若A、B两物体发生滑动,A、B两物体受到的摩擦力μmg不同,系统所受合力不为0,系统动量不守恒,A错误;由于地面光滑,A、B、C组成的系统所受合力为0,A、B、C组成的系统动量守恒。动量守恒需要系统受到的合力为零,与系统的内力无关,A、B、C之间的摩擦力为内力,B、D正确;若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B两物体组成的系统所受合力为0,动量守恒,C正确。
10.如图为某同学设计的一个装置,滑块放在气垫导轨上(可看作光滑水平面),滑块的支架上悬挂一小球,滑块上固定一弹簧,小球与弹簧碰撞时机械能损失可忽略不计。该同学用手按住滑块,并使小球从右边较高位置自由摆下,与弹簧反复做周期性碰撞,在此过程的某时刻释放滑块,发现滑块持续向右移动。关于这次实验释放滑块的时间,可能是(　　)A.小球开始摆下时释放滑块B.在小球摆下过程中释放滑块C.小球向左撞击弹簧的瞬间释放滑块D.小球撞击弹簧向右反弹的瞬间释放滑块
解析:D　小球从某一位置摆下,到达与弹簧碰撞前,有一个向左的速度,与弹簧发生碰撞,小球与弹簧碰撞时机械能损失可忽略不计,即滑块向左运动,A、B、C错误;小球撞击弹簧向右反弹的瞬间释放滑块,滑块向右运动,当小球摆下的时候,滑块仍有向右的动量,滑块持续向右移动,D正确。
11.(多选)如图所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m1、m2,且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧,烧断绳后,两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,且μ1=2μ2,则在弹簧伸长的过程中,两木块(　 　)A.动量大小之比为1∶1B.速度大小之比为2∶1C.动量大小之比为2∶1D.速度大小之比为1∶1
解析:AB　左侧木块所受滑动摩擦力f1=μ1m1g,方向水平向右。右侧木块所受滑动摩擦力f2=μ2m2g,方向水平向左。根据题意有m2=2m1,μ1=2μ2,解得f1=f2,即两木块构成的系统所受外力的合力为0,则系统动量守恒,两木块动量大小相等,则动量大小之比为1∶1,A正确,C错误;结合上述,根据动量守恒定律有m1v1-m2v2=0,根据题意有m2=2m1,解得v1∶v2=2∶1,B正确,D错误。
12.(丽水)甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶,速度大小均为v0=6 m/s,甲乘的小车上有质量为m=1 kg的小球若干个,甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1=50 kg,乙和他的小车的总质量为M2=30 kg。为避免相撞,甲不断地将小球以相对地面为v=16.5 m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住。(1)求甲第一次抛球时对小球的冲量;
答案:(1)10.5 N·s,水平向右　
解析:(1)以水平向右为正方向,根据动量定理有I=mv-mv0,解得I=10.5 N·s,方向水平向右。
(2)求乙接到第一个球后的速度(保留一位小数);
答案:(2)5.3 m/s,水平向左
解析:(2)对小球和乙的整体,根据动量守恒定律有-M2v0+mv=(M2+m)v1,解得v1≈-5.3 m/s,方向水平向左。
(3)为保证两车不相撞,甲总共抛出的小球个数是多少?
解析:(3)对所有物体组成的系统,根据动量守恒定律有M1v0-M2v0=(M1+M2)v共,对乙和他的小车及小球组成的系统,根据动量守恒定律有nmv-M2v0=(M2+nm)v共,解得n=15。