6.6碰撞与动量守恒定律综合练-2023年高考物理一轮复习提升核心素养

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6.6碰撞与动量守恒定律综合练一、单选题1．质量相同的子弹、橡皮泥和钢球以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球以原速率被反向弹回。不考虑橡皮泥减速为0后的情况，关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是（　　）A．钢球对墙的水平冲量最大 B．子弹对墙的水平冲量最大C．橡皮泥对墙的水平冲量最大 D．三者对墙的水平冲量大小相等2．某战斗机以速度v0水平向东飞行时，将总质量为m0的导弹自由释放瞬间，导弹向西喷出质量为m、对地速率为v1的燃气，则喷气后导弹的速率为（　　）A． B．C． D．3．有一只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：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离，然后用卷尺测出船长。已知他的自身质量为，水的阻力不计，船的质量为（　　）A． B． C． D．4．光滑绝缘的水平面上，有两个带同种电荷的小球 A 和 B；t=0 时小球 A 静止，小球 B 以一定的初速度向 A 运动。两小球的 v-t 图像如图所示，且 A、B 未接触。则（　　）A．A 球质量大于 B 球 B．两小球在 t1时刻的电势能最小C．A 球在 t2时刻的加速度最大 D．B 球在 0～t3时间内动能一直减小5．如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到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相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后（　　） A．a、b两车运动速率相等B．a、c两车运动速率相等C．a、c两车运动方向相同D．三辆车的速率关系vc>va>vb6．如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1与m2。图乙为它们碰撞前后的s-t图像。已知m1=0.6kg，由此可以判断 （　　）A．m2=0.3kgB．碰撞后m1与m2都向右运动C．该碰撞是弹性碰撞D．碰撞过过程中系统损失了0.4J的机械能7．燃放爆竹是我国传统民俗，春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向东，忽略空气阻力，以下说法正确的是（　　）A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，则碎片c的速度方向可能水平向南B．炸开时，若碎片b的速度为零，则碎片c的速度方向一定水平向西C．炸开时，若碎片b的速度方向水平向北，则三块碎片一定同时落地D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，则碎片c落地时的速度可能等于3v08．如图所示，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为，炮弹的质量为，炮弹射出炮口时对地的速率为，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为（　　） A． B．C． D．二、多选题9．静止在光滑水平面上的质量为1kg的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图所示，设水平向左为正方向。则下列说法正确的是（　　） A．0～4s内物体的位移不为零 B．0～4s物体先向右运动，再向左运动C．0～4s内拉力对物体的冲量为零 D．4s末物体的动量为4kg·m/s10．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面接触处平滑。一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，下列判断正确的是（　　）A．在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处11．如图所示，光滑的水平面上放置三个质量均为的物块甲、乙、丙，且物块甲、乙间连接一轻弹簧（开始处于原长），某时刻给物块甲一水平向右的速度，当弹簧第一次压缩到最短时物块乙和物块丙恰好发生碰撞，且碰后物块乙和物块丙粘合在一起。已知从开始直至弹簧压缩至最短过程中，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（　　）A．物块乙、丙因碰撞而损失的能量为36JB．物块乙、丙碰撞瞬间弹簧的弹性势能为144JC．物块乙、丙碰后弹簧的最大弹性势能为192JD．物块乙、丙碰后弹簧的最大弹性势能为156J12．如图所示，在冰壶世锦赛上中国队以8：6战胜瑞典队，收获了第一个世锦赛冠军，队长王冰玉在最后一投中，将质量为19kg的冰壶推出，运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶，然后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等，则下列判断正确的是（     ） A．瑞典队冰壶的速度为0.5m/s B．瑞典队冰壶的速度为0.3m/sC．两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 D．两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞三、实验题13．某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验，在小车A的前端黏有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起，继续做匀速运动，如图甲所示，在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50Hz，长木板下的垫块用以平衡摩擦力。若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间的距离。在图上标出A为运动起始的点，则应选___________段来计算A碰前的速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度。14．某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在QR上时恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图甲中O是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点，P、M、N点到O点的距离分别为LOP、LOM、LON。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP。米尺的零点与O点对齐。（1）入射球A的质量和被碰球B的质量mB的关系是___________ （选填“>”“<”或“=”）。 （2）碰撞后B球的水平射程约为___________ cm。 （3）若系统动量守恒，则应有关系式___________。（用物理量的符号表示）四、解答题15．某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为m0的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出，玩具底部为平板(面积略大于S)，水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；（2）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。16．如图所示，已知A、B之间的质量关系是，拍摄共进行了4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后，A原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm至105 cm这段范围内运动（以滑块上的箭头位置为准），试根据闪光照片（闪光时间间隔为0.4 s），求出：（1）A、B两滑块碰撞前后的速度各为多少？（2）根据闪光照片分析说明：两滑块碰撞前后，两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量？17．光滑的水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，质量为物块将弹簧缓慢压缩，当弹簧的弹性势能为时将物体锁定，解除锁定后物块滑上质量为的小车，再滑上固定在竖直平面内半径的光滑半圆形轨道，最后从N点飞出，水平桌面、车的上表面和轨道最低点高度都相同，小车与半圆轨道碰撞后不动，物块与车上表面间动摩擦因数，小车与水平地面的摩擦力不计，车碰到圆轨道后立即停止运动。。求：（1）物体滑上小车时的速度；（2）物体滑上M点时对半圆轨道的最小压力；（3）小车长度。18．如图甲所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力的大小；（2）若不固定小车，滑块从A′点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，如图乙所示。已知A′O与竖直方向夹角为θ = 60°，小滑块的质量，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车的最大速率；②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x。