高考物理一轮复习课时检测三十四动量守恒定律含解析新人教版

动量守恒定律

1．如图所示，木块A、B置于光滑水平桌面上，木块A沿水平方向向左运动与B相碰，碰后粘连在一起，将弹簧压缩到最短。则木块A、B和弹簧组成的系统，从A、B相碰到弹簧压缩至最短的整个过程中(　　)

A．动量不守恒、机械能守恒

B．动量不守恒、机械能不守恒

C．动量守恒、机械能守恒

D．动量守恒、机械能不守恒

解析：选B　木块A、B和弹簧组成的系统，从A、B相碰到弹簧压缩至最短的整个过程中，墙壁对弹簧有作用力，系统的外力之和不为零，所以动量不守恒。A、B相碰粘连在一起的过程中，机械能有损失，所以机械能也不守恒，故A、C、D三项错误，B项正确。

2．所谓对接是指两艘以几乎同样快慢同向运行的宇宙飞船在太空中互相靠近，最后连接在一起。假设“天舟一号”和“天宫二号”的质量分别为M、m，两者对接前的在轨速度分别为v＋Δv、v，对接持续时间为Δt，则在对接过程中“天舟一号”对“天宫二号”的平均作用力大小为(　　)

A.   B.

C.  D．0

解析：选C　在“天舟一号”和“天宫二号”对接的过程中，水平方向动量守恒，则有M(v＋Δv)＋mv＝(M＋m)v′，解得对接后两者的共同速度v′＝v＋，以“天宫二号”为研究对象，根据动量定理有F·Δt＝mv′－mv，解得F＝，故C正确。

3．(2021年1月新高考8省联考·江苏卷)带电粒子碰撞实验中，t＝0时粒子A静止，粒子B以一定的初速度向A运动。两粒子的v­t图像如图所示。仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则(　　)

A．A粒子质量小于B粒子

B．两粒子在t1时刻的电势能最大

C．A在t2时刻的加速度最大

D．B在0～t3时间内动能一直减小

解析：选B　两粒子运动过程动量守恒，则由题图可知，在t＝0时刻p0＝mBv0，在t＝t2时刻p2＝mAvA，则mBv0＝mAvA，由题图可知v0>vA，则mB<mA，选项A错误；两粒子在t1时刻速度相等，两粒子相距最近，分析可知两粒子带同种电荷，则此时两粒子的电势能最大，选项B正确；两粒子在t1时刻距离最近，两粒子库仑力最大，即A在t1时刻的加速度最大，选项C错误；B在0～t3时间内速度先减小到零后反向增加，则动能先减小后增加，选项D错误。

4．(多选)如图所示，在质量为M(含支架)的小车上用轻绳悬挂一小球，小球的质量为m0，小车和小球以恒定速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列说法可能正确的是(　　)

A．在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3

B．在此碰撞过程中，小球的速度不变，小车和木块的速度分别为v1和v2，满足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2

C．在此碰撞过程中，小球的速度不变，小车和木块的速度都变成u，满足Mv＝(M＋m)u

D．碰撞后小球摆到最高点时速度变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2

解析：选CD　碰撞的瞬间小车和木块组成的系统动量守恒，摆球的速度在瞬间不变，若碰后小车和木块的速度变为v1和v2，根据动量守恒有：Mv＝Mv1＋mv2。若碰后小车和木块速度相同，根据动量守恒定律有：Mv＝(M＋m)u，故C正确，A、B错误；碰撞后，小车和小球水平方向动量守恒，则整个过程中，系统动量守恒，则有：(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2，故D项正确。

5．(多选)质量为2m的两个相同小球A、B穿在水平光滑细杆上，用两根长度为L的轻绳与C球相连，已知C的质量为m，一开始A、B相距2L，现将系统从静止释放，A与B相碰前瞬间，A、B球的速度大小分别为vA、vB，下列说法正确的是(　　)

A．vA＝vB＝

B．vA＝vB＝

C．从释放到A、B两球碰前，两轻绳对C球所做的总功为－mgL

D．当A、B间距为L的时候，A、B、C三球速度大小相等

解析：选AC　由系统水平方向动量守恒有2mvA－2mvB＝0，解得vA＝vB，对A、B、C组成的系统，由机械能守恒定律：mgL＝·2mvA2＋·2mvB2，解得：vA＝vB＝，故A正确，B错误；C球重力做功WG＝mgL，则两轻绳对C球所做的总功为－mgL，故C正确。根据运动的分解，沿绳方向速度应该相等，即当A、B间距为L的时候，vCcos 30°＝vAsin 30°，所以C点速度和A点速度大小肯定不同，故D项错误。

6. (多选)如图所示，水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d，m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放，且m1＞m2，当m1与m2相距最近时m1的速度为v1，则在以后的运动过程中(　　)

A．m1的最小速度是0　 B．m1的最小速度是v1

C．m2的最大速度是v1  D．m2的最大速度是v1

解析：选BD　由题意结合题图可知，当m1与m2相距最近时，m2的速度为0，此后，m1在前，做减速运动，m2在后，做加速运动，当再次相距最近时，m1减速结束，m2加速结束，因此此时m1速度最小，m2速度最大，在此过程中系统动量和机械能均守恒，m1v1＝m1v1′＋m2v2，m1v12＝m1v1′2＋m2v22，解得v1′＝v1，v2＝v1，B、D选项正确。

7．如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的最右端，已知A、B、C质量均相等，且为m，木板C长为L，求：

(1)A物体的最终速度；

(2)A、C之间的摩擦力f；

(3)A在木板C上滑行的时间t。

解析：(1)B、C碰撞过程中动量守恒，设B、C碰后的共同速度为v1，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv0＝2mv1，

解得：v1＝，

B、C共速后A以v0的速度滑上C，A滑上C后，B、C脱离，A、C相互作用过程中动量守恒，

设最终A、C的共同速度v2，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

mv0＋mv1＝2mv2，

解得：v2＝v0；

(2)在A、C相互作用过程中，由能量守恒定律得：

fL＝mv02＋mv12－·2mv22，

解得：f＝，

(3)此过程中对C，由动量定理得：ft＝mv2－mv1，

解得：t＝。

答案：(1)v0　(2)　(3)