高考物理一轮复习 专项训练 物理动量守恒定律及解析

第1讲 动量 动量定理[A 组 基础题组]一、单项选择题1．下列解释正确的是( )A ．跳高时，在落地处垫海绵是为了减小冲量B ．在码头上装橡皮轮胎，是为了减小渡船靠岸过程受到的冲量C ．动量相同的两个物体受相同的制动力作用，质量小的先停下来D ．人从越高的地方跳下，落地时越危险，是因为落地时人受到的冲量越大解析：跳高时，在落地处垫海绵是为了延长作用时间减小冲力，不是减小冲量，故选项A 错误；在码头上装橡皮轮胎，是为了延长作用时间，从而减小冲力，不是减小冲量，故选项B 错误；动量相同的两个物体受相同的制动力作用，根据动量定理Ft ＝mv ，可知运动时间相等，故选项C 错误；人从越高的地方跳下，落地前瞬间速度越大，动量越大，落地时动量变化量越大，则冲量越大，故选项D 正确。

答案：D2．如图所示，AB 为固定的光滑圆弧轨道，O 为圆心，AO 水平，BO 竖直，轨道半径为R ，将质量为m 的小球(可视为质点)从A 点由静止释放，在小球从A 点运动到B 点的过程中( )A ．小球所受合力的冲量方向为弧中点指向圆心B ．小球所受支持力的冲量为0C ．小球所受重力的冲量大小为m 2gRD ．小球所受合力的冲量大小为m 2gR解析：小球受到竖直向下的重力和垂直切面指向圆心的支持力，所以合力不指向圆心，故合力的冲量也不指向圆心，故A 错误；小球的支持力不为零，作用时间不为零，故支持力的冲量不为零，故B 错误；小球在运动过程中只有重力做功，所以根据机械能守恒定律可得mgR ＝12mv B 2，故v B ＝2gR ，根据动量定理可得I 合＝Δp ＝mv B ＝m 2gR ，故C 错误，D 正确。

答案：D3．一小球从水平地面上方无初速度释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零。

假设小球与地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，则下列说法正确的是( ) A ．上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量 B ．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量为零 C ．下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功D ．从释放到反弹至速度为零的过程中，小球克服空气阻力做的功等于重力做的功解析：根据动量定理可知，上升过程中小球动量改变量等于该过程中重力和空气阻力的合力的冲量，选项A 错误；小球与地面碰撞过程中，由动量定理得Ft －mgt ＝mv 2－(－mv 1)，可知地面对小球的冲量Ft 不为零，选项B 错误；下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力和空气阻力做功的代数和，选项C 错误；由能量守恒关系可知，从释放到反弹至速度为零的过程中，小球克服空气阻力做的功等于重力做的功，选项D正确。

考点3 人船模型1.人船模型问题如图所示，两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒.在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比.2.人船模型的特点（1）两物体满意动量守恒定律：m1v1－m2v2＝0.（2）运动特点：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度（瞬时速度）比等于它们质量的反比，即x1 x2＝v1v2＝m2m1.（3）应用x1x2＝v1v2＝m2m1时要留意：v1、v2和x1、x2一般都是相对地面而言的.3.“人船模型”的拓展研透高考明确方向6.[人船模型]有一只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：首先将船平行于码头自由停岸，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d，然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m，水的阻力不计，则船的质量为（B）A.m（L＋d）d B.m（L－d）dC.mLd D.m（L＋d）L解析设船的质量为M，人走动的时候船的平均速度为v，人的平均速度为v'，人从船尾走到船头用时为t，人的位移为L-d，船的位移为d，所以v＝dt ，v'＝L−dt.以船后退的方向为正方向，依据动量守恒定律有Mv-mv'＝0，可得M dt ＝m(L−d)t，小船的质量为M＝m(L−d)d，故B正确.7.[“人船模型”的拓展/2024云南曲靖模拟/多选]如图所示，一半圆槽滑块的质量为M，半圆槽半径为R，滑块静止在光滑水平桌面上，一质量为m的小型机器人（可视为质点）置于半圆槽的A端，在无线遥控器限制下，小型机器人从半圆槽A端移动到B端.下列说法正确的是（CD）A.小型机器人与滑块组成的系统动量守恒B.滑块运动的距离为MRM＋mC.滑块与小型机器人运动的水平距离之和为2RD.小型机器人运动的位移是滑块的Mm倍解析小型机器人和滑块组成的系统只在水平方向动量守恒，A错误；小型机器人从A端移动到B端的过程中，由水平方向动量守恒得mx1＝Mx2，依据位移关系有x1＋x2＝2R，可得小型机器人和滑块移动的距离分别为x1＝2MRM＋m ，x2＝2mRM＋m，即小型机器人运动的位移与滑块运动的位移之比为x1x2＝Mm，故B错误，C、D正确.。

专题十一 动量守恒中的四类典型模型1.[滑块＋曲面/2023山东]如图所示，物块A 和木板B 置于水平地面上，固定光滑弧形轨道末端与B 的上表面所在平面相切，竖直挡板P 固定在地面上.作用在A 上的水平外力，使A 与B 以相同速度v 0向右做匀速直线运动.当B 的左端经过轨道末端时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C 恰好到达最低点，并以水平速度v 滑上B 的上表面，同时撤掉外力，此时B 右端与P 板的距离为s .已知v 0＝1m/s ，v ＝4m/s ，m A ＝m C ＝1kg ，m B ＝2kg ，A 与地面间无摩擦，B 与地面间动摩擦因数μ1＝0.1，C 与B 间动摩擦因数μ2＝0.5，B 足够长，使得C 不会从B 上滑下.B 与P 、A 的碰撞均为弹性碰撞，不计碰撞时间，取重力加速度大小g ＝10m/s2.（1）求C 下滑的高度H ；（2）与P 碰撞前，若B 与C 能达到共速，且A 、B 未发生碰撞，求s 的范围；（3）若s ＝0.48m ，求B 与P 碰撞前，摩擦力对C 做的功W ；（4）若s ＝0.48m ，自C 滑上B 开始至A 、B 、C 三个物体都达到平衡状态，求这三个物体总动量的变化量Δp 的大小.答案 （1）0.8m （2）0.625m ≤s ≤2+√22m （3）－6J （4）（6＋32√215）N·s解析 （1）C 下滑过程，由动能定理有m C gH ＝12m C v 2，解得H ＝0.8m（2）设C 滑上B 以后，C 的加速度大小为a C ，B 的加速度大小为a 1，B 、C 共速时间为t 1，s 的最小值为s 1，B 、C 共同的加速度大小为a 2，经过t 2时间A 追上B ，s 的最大值为s 2，则由牛顿第二定律有μ2m C g ＝m C a C解得a C ＝5m/s 2μ2m C g －μ1（m B ＋m C ）g ＝m B a 1解得a 1＝1m/s 2又v 0＋a 1t 1＝v －a C t 1解得t 1＝0.5s由运动学规律有s 1＝v 0t 1＋12a 1t 12联立解得s 1＝58m ＝0.625mB 、C 共速后，由牛顿第二定律得μ1（m B ＋m C ）g ＝（m B ＋m C ）a 2解得a 2＝1m/s 2由运动学公式得s 2＝s 1＋（v 0＋a 1t 1）t 2－12a 2t 22s 2＝v 0（t 1＋t 2）联立解得s 2＝2+√22m故s 的范围为0.625m ≤s ≤2+√22m（3）由题意知s ＜s 1，所以B 与P 碰撞时，B 与C 未共速.设C 在B 板上滑动的时间为t 3，B 与P 相碰时C 的速度大小为v 1，则由运动学公式得s ＝v 0t 3＋12a 1t 32解得t 3＝0.4s （另一解舍去）v 1＝v －a C t 3解得v 1＝2m/s对物体C 从刚滑上B 到B 与P 碰撞前的过程，由动能定理有W ＝12m C （v 12－v 2）解得W ＝－6J（4）设B 与P 碰撞前瞬间的速度大小为v 2，B 与P 碰撞后瞬间的速度为v 3，B 向左运动的加速度大小为a 3，B 向左运动时间t 4与A 相遇.设A 、B 碰撞前瞬间B 的速度大小为v 4；A 、B 碰撞后瞬间，A 的速度为v 5，B 的速度为v 6，C 的速度大小为v 7，则由运动学公式得v 2＝v 0＋a 1t 3解得v 2＝1.4m/s由于P 固定在地面上，B 与P 的碰撞为弹性碰撞，所以有v 3＝v 2＝1.4m/sB 与P 碰撞后向左运动的过程中，对B 由牛顿第二定律得μ2mC g ＋μ1（m B ＋m C ）g ＝m B a 3解得a 3＝4m/s 2自B 、P 碰撞后至A 、B 发生碰撞的过程，由运动学公式得s －v 0t 3＝v 0t 4＋v 3t 4－12a 3t 42解得t 4＝3－2√25s （另一解舍去）v 4＝v 3－a 3t 4解得v 4＝（8√25－1）m/s v 7＝v 1－a C t 4解得v 7＝（2√2－1）m/s以向右为正方向，A 、B 发生弹性碰撞，由动量守恒定律得m A v 0－m B v 4＝m A v 5＋m B v 6由机械能守恒定律得12m A v 02＋12m B v 42＝12m A v 52＋12m B v 62联立解得v 5＝（1－32√215）m/s 、v 6＝（1－8√215）m/s （另一组解舍去）即A 、B 碰撞后，A 以速度v 5向左运动，B 以初速度v 6向右运动经分析可得，B 、C 最终静止，A 最终以速度v 5向左运动，故自C 滑上B 开始至三物体达到平衡状态，这三个物体总动量的变化量为Δp ＝m A v 5－[（m A ＋m B ）v 0＋m C v ]解得|Δp |＝（6＋32√215）N·s2.[滑块＋弹簧/2022全国乙]如图（a ），一质量为m 的物块A 与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上；物块B 向A 运动，t ＝0时与弹簧接触，到t ＝2t 0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A 、B 的v －t 图像如图（b ）所示.已知从t ＝0到t ＝t 0时间内，物块A 运动的距离为0.36v 0t 0.A 、B 分离后，A 滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B 再次碰撞，之后A 再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同.斜面倾角为θ（sin θ＝0.6），与水平面光滑连接.碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内.求（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；（3）物块A 与斜面间的动摩擦因数.图（a ） 图（b ）答案 （1）0.6m v 02（2）0.768v 0t 0 （3）0.45解析 （1）水平面光滑，故在水平面上两物块碰撞过程动量守恒，从B 与弹簧接触到弹簧第一次压缩到最短过程中有m B v 1＝（m B ＋m A ）v 0其中v 1＝1.2v 0可得m B＝5m该过程中机械能守恒，设弹簧最大弹性势能为E p ，得E p ＋12（m A ＋m B ）v 02＝12m B v 12由上式得E p ＝0.6m v 02（2）由图像知0～t 0内物块B 与物块A 的位移差等于弹簧的最大压缩量，也就是题图中该段时间物块A 、B 图像所夹面积，物块A 在0～t 0时间内的位移S A ＝0.36v 0t 0，即为0～t 0内，v －t 图像中A 线与t 轴所夹面积.解法1在压缩弹簧的过程中，物块A 、B 所受弹簧弹力大小相等，方向相反，则物块A 的加速度始终是物块B 加速度的5倍，有a A ＝5a B若两者均做初速度为零的变速运动，则两者的位移满足S A ＝5S'B在图1中深灰色阴影面积为S A ，浅灰色阴影面积为S'B .最大压缩量为X ＝1.2v 0t 0－S A －S'B ＝0.768v 0t 0图1 图2解法20～t 0过程，由动量守恒定律有 mv A ＋5mv B ＝（m ＋5m ）v 0结合运动学知识有mS A ＋5mS B ＝6mv 0t 0解得S B ＝1.128v 0t 0（B 在0～t 0内的位移）最大压缩量为X ＝S B －S A ＝1.128v 0t 0－0.36v 0t 0＝0.768v 0t 0（3）设物块A 第一次从斜面滑到平面上时的速度为v x ，物块A （含弹簧）回到水平面，第二次与B 相互作用过程系统机械能守恒、动量守恒.则有m B v 2－m A v x ＝m B v 3＋m A ·2v 012m B v 22＋12m A v x 2＝12m B v 32＋12m A （2v 0）2其中v 2＝0.8v 0可得v x ＝v 0（另一解舍去）物块A 第一次从斜面底端滑到最高点的过程，由动能定理有－mgμs cos θ－mgs sin θ＝0－12m （2v 0）2物块A 第一次从最高点滑到水平面的过程，由动能定理有－mgμs cos θ＋mgs sin θ＝12m v 02－0由上式得μ＝0.45.。

1.理解动量、动量的变化量、动量定理的概念.2.知道动量守恒的条件.3.会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题．考点一　动量、冲量、动量定理的理解与应用[例题1]（2024•河南一模）质量相等的A．相同时间内，速度变化量可能不同B．同一时刻，速度变化快慢可能不同C．抛出后下降到同一高度时，动能一定相同A ．12mv 2l r 2B ．12mv 2r l 2【解答】解：取栅栏中相邻两根小细杆A ，B ，板心C 从位于杆A 正上方到位于B 杆的正上方。

圆板绕杆定轴转动惯量为：I 杆＝I C +mr 2=32mr 2C 位于A 正上方时圆板运动为：E k =12I 杆(v r )2=34mv 2C 到达A 、B 杆连线中点正上方瞬间，速度为v ′，动能为：34mv ′2=E k +mgr （1―cos θ2）+T •l 2将圆板与B 杆完全非弹性碰撞后瞬间，绕B 杆转动角速度记为ωB ，根据角动量守恒有：I B ωB ＝I C ωC +rmv 0′ωC =v′r，v 0′＝v ′cos α可得：32mr 2ωB =12mr 2⋅v′r +rmv ′cos θ=12mrv′+mrv ′cos θ＝mv ′（12+cos θ）则有：ωB r =23v′（12+cosθ）此时圆盘的动能E k=12I B ω2B =34mv ′2⋅49(12+cos )2C 杆转到B 杆正上方时，速度又增加v ，由机械能定理有：34mv 2=12I B ω2B ―mgr （1﹣cos θ2）+12Tl联立以上各式，消去34mv 2可得：34mv 2=34mv 2•49(12+cosθ)2+mgr •（1﹣cos θ2）⋅49(12+cosθ)2+12Tl ⋅49(12+cosθ)2―mgr （1﹣cos θ2）+12Tl取近似值：(12+cosθ)2=(32―12θ2)2=94―32θ2又有：1―cos θ2=18θ2，θ=lr代入上式，并忽略高阶小量得：T =12mv 2⋅lr2，故A 正确，BCD 错误。

错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!高考物理一轮复习专项训练及答案解析—动量守恒在子弹打木块模型和板块模型中的应用1.如图所示，子弹以水平速度v 0射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动．在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是( )A ．子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量B ．子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等C ．子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量D ．子弹动量变化的大小一定大于木块动量变化的大小2．(多选)如图所示，质量为M 的木块放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹(可视为质点)以水平速度v 0射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动，已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L ，子弹进入木块的深度为s ，此过程经历的时间为t .若木块对子弹的阻力大小F f 视为恒定，则下列关系式中正确的是( )A ．F f L ＝12M v 2B ．F f t ＝m v 0－m vC ．v ＝m v 0MD ．F f s ＝12m v 02－12m v 2 3.(多选)(2023·江西吉安市高三模拟)如图所示，质量m ＝2 kg 的物块A 以初速度v 0＝2 m/s 滑上放在光滑水平面上的长木板B ，A 做匀减速运动，B 做匀加速运动，经过时间t ＝1 s ，物块A 、长木板B 最终以共同速度v ＝1 m/s 做匀速运动，重力加速度g 取10 m/s 2，由此可求出( )A ．长木板B 的质量为2 kgB．物块A与长木板B之间的动摩擦因数为0.1C．长木板B的长度至少为2 mD．物块A与长木板B组成的系统损失的机械能为2 J4.如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t＝0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图像可能正确的是()5.(多选)如图所示，一质量M＝8.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝2.0 kg的小木块A．给A和B大小均为5.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，A、B之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10 m/s2.则在整个过程中，下列说法正确的是()A．小木块A的速度减为零时，长木板B的速度大小为3.75 m/sB．小木块A的速度方向一直向左，不可能为零C．小木块A与长木板B共速时速度大小为3 m/sD．长木板的长度可能为10 m6.(多选)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，与平板车质量相等的物块甲(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v02μgB．甲、乙共速前，乙的速度一定始终小于甲的速度C．甲、乙相对滑动的总路程为v024μgD．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v024μg＋L－2nL 7．如图所示，一质量m1＝0.45 kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上．车顶右端放一质量m2＝0.5 kg的小物块，小物块可视为质点，小物块与小车上表面之间的动摩擦因数μ＝0.5.现有一质量m0＝0.05 kg的子弹以v0＝100 m/s的水平速度射中小车左端，并留在小车中，子弹与小车相互作用时间很短．g取10 m/s2，求：(1)子弹刚射入小车后，小车的速度大小v1；(2)要使小物块不脱离小车，小车的长度至少为多少．8.(2023·山西省模拟)如图所示，质量M＝1 kg的平板车A放在光滑的水平面上，质量m＝0.5 kg的物块B放在平板车右端上表面，质量m＝0.5 kg的小球C用长为6.4 m的细线悬挂于O 点，O点在平板车的左端正上方，距平板车上表面的高度为6.4 m，将小球向左拉到一定高度，细线拉直且与竖直方向的夹角为60°，由静止释放小球，小球与平板车碰撞后，物块刚好能滑到平板车的左端，物块相对平板车滑行的时间为0.5 s，物块与平板车间的动摩擦因数为0.6，忽略小球和物块的大小，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)平板车的长度；(2)小球与平板车碰撞过程损失的机械能．9.(2022·河北卷·13)如图，光滑水平面上有两个等高的滑板A和B，质量分别为1 kg和2 kg，A右端和B左端分别放置物块C、D，物块质量均为1 kg，A和C以相同速度v0＝10 m/s向右运动，B和D以相同速度k v0向左运动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C与D粘在一起形成一个新物块，A与B粘在一起形成一个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为μ＝0.1.重力加速度大小取g＝10 m/s2.(1)若0<k<0.5，求碰撞后瞬间新物块和新滑板各自速度的大小和方向；(2)若k＝0.5，从碰撞后到新物块与新滑板相对静止时，求两者相对位移的大小．答案及解析1．B 2.AB 3.ABD 4.A 5.ACD 6.ACD7．(1)10 m/s (2)5 m解析 (1)子弹射入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得m 0v 0＝(m 0＋m 1)v 1，代入数据解得v 1＝10 m/s.(2)子弹、小车、小物块组成的系统动量守恒，设当小物块与小车共速时，共同速度为v 2，两者相对位移大小为L ，由动量守恒定律和能量守恒定律有(m 0＋m 1)v 1＝(m 0＋m 1＋m 2)v 2，μm 2gL ＝12(m 0＋m 1)v 12－12(m 0＋m 1＋m 2)v 22，联立解得L ＝5 m ，故要使小物块不脱离小车，小车的长度至少为5 m.8．(1)1.125 m (2)5.625 J解析 (1)设物块在平板车上滑动时的加速度大小为a ，根据牛顿第二定律有μmg ＝ma 代入数据解得a ＝6 m/s 2设物块与平板车最后的共同速度为v ，根据运动学公式有v ＝at ＝3 m/s设小球与平板车相碰后瞬间，平板车的速度为v 1，根据动量守恒定律有M v 1＝(m ＋M )v ，解得v 1＝4.5 m/s设平板车的长度为L ，根据能量守恒定律有μmgL ＝12M v 12－12(m ＋M )v 2 代入数据解得L ＝1.125 m(2)设小球与平板车相碰前瞬间速度为v 0，根据机械能守恒定律有mg (l －l cos 60°)＝12m v 02 解得v 0＝8 m/s设碰撞后瞬间小球的速度为v 2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m v 0＝M v 1＋m v 2 解得v 2＝－1 m/s小球与平板车碰撞过程损失的机械能为ΔE ＝12m v 02－12m v 22－12M v 12＝5.625 J.9．(1)5(1－k ) m/s ，方向向右10－20k 3m/s ，方向向右 (2)1.875 m 解析 (1)物块C 、D 碰撞过程中满足动量守恒，设碰撞后瞬间物块C 、D 形成的新物块的速度为v 物，已知C 、D 的质量均为m ＝1 kg ，以向右为正方向，则有m v 0－m ·k v 0＝(m ＋m )v 物解得v 物＝1－k 2v 0＝5(1－k ) m/s>0 可知碰撞后瞬间物块C 、D 形成的新物块的速度大小为5(1－k ) m/s ，方向向右．滑板A 、B 碰撞过程中满足动量守恒，设碰撞后瞬间滑板A 、B 形成的新滑板的速度为v 滑，滑板A 和B 质量分别为1 kg 和2 kg ，则由M v 0－2M ·k v 0＝(M ＋2M )v 滑，解得v 滑＝1－2k 3v 0＝10－20k 3m/s>0 则新滑板速度方向也向右．(2)若k ＝0.5，可知碰后瞬间物块C 、D 形成的新物块的速度为v 物′＝5(1－k ) m/s ＝5×(1－0.5) m/s ＝2.5 m/s碰后瞬间滑板A 、B 形成的新滑板的速度为v 滑′＝10－20k 3m/s ＝0 可知碰后新物块相对于新滑板向右运动，新物块向右做匀减速运动，新滑板向右做匀加速运动，新物块的质量为m ′＝2 kg ，新滑板的质量为M ′＝3 kg ，设相对静止时的共同速度为v 共，根据动量守恒可得m ′v 物′＝(m ′＋M ′)v 共，解得v 共＝1 m/s根据能量守恒可得μm ′gx 相＝12m ′(v 物′)2－12(m ′＋M ′)v 共2，解得x 相＝1.875 m.。

高考物理一轮总复习考点突破：考点2 动量守恒定律在电磁感应中的应用(能力考点·深度研析)光滑的平行导轨示意图质量m b＝m a电阻r b＝r a长度L b＝L a力学观点杆b受安培力做变减速运动，杆a受安培力做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相等的速度匀速运动运动图像能量观点系统动能的减少转化为内能动量观点两杆组成的系统动量守恒(2023·全国甲卷)如图，水平桌面上固定一光滑U形金属导轨，其平行部分的间距为l，导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。

导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

一质量为m、电阻为R、长度也为l的金属棒P静止在导轨上。

导轨上质量为3m的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为v0的速度向P运动并与P发生弹性碰撞，碰撞时间很短。

碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点。

P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行。

不计空气阻力。

求：(1)金属棒P滑出导轨时的速度大小；(2)金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量；(3)与P碰撞后，绝缘棒Q在导轨上运动的时间。

[解析](1)由于绝缘棒Q与金属棒P发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得3mv 0＝3mv Q ＋mv P12×3mv 20＝12×3mv 2Q ＋12mv 2P 联立解得v P ＝32v 0，v Q ＝12v 0 由题知，碰撞一次后，P 和Q 先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点，则金属棒P 滑出导轨时的速度大小为v P ′＝v Q ＝12v 0。

(2)根据能量守恒有12mv 2P ＝12mv P ′2＋Q 解得Q ＝mv 20。

(3)P 、Q 碰撞后，对金属棒P 分析，根据动量定理得－B I l Δt ＝mv P ′－mv P 又q ＝I Δt ，I ＝E R ＝ΔΦR Δt ＝Blx R Δt 联立可得x ＝mv 0R B 2l 2由于Q 为绝缘棒，无电流通过，做匀速直线运动，故Q 运动的时间为t ＝x v Q ＝2mR B 2l 2。

2023年高考物理总复习专题二——动量守恒定律1、如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为m A， B的质量为m B， m A>m B．最初人和车都处于静止状态，现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B相对地面的速度大小相等，则车A．静止不动 B．向右运动C．向左运动 D．左右往返运动2、两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是A．若甲最先抛球，则一定是v甲＞v乙B．若乙最后接球，则一定是v甲＞v乙C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲＞v乙D．无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙3、在光滑的地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车，一质量为m的小铁块以速度v0沿水平槽口滑去，如图所示，若M=m，则铁块从右端离开车时将A．向左平抛 B．向右平抛 C．自由落体 D．无法判断4、如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。

让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。

从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。

忽略空气阻力，求（1）两球a、b的质量之比；（2）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。

5、如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平面上的O点，此时弹簧处于原长．另一质量与B相同的滑块A从P点以初速度v0向B滑行，经过时间t时，与B相碰．碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．滑块均可视为质点，与平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g．求：（1）碰后瞬间，A、B共同的速度大小；（2）若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量；（3）整个过程中滑块B对滑块A做的功．6、如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端（B、C可视为质点），三者质量分别为m A＝2 kg、m B＝1 kg、m C＝2 kg，A与B的动摩擦因数为μ=0．5；开始时C静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）并粘在一起，经过一段时间，B刚好滑至A的右端而没掉下来．求长木板A的长度．（g＝10 m/s2）7、如图所示，两质量分别为M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高。

【物理】 高考物理动量守恒定律专项训练100(附答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动，速度为v =3m/s ，质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点，球的左边缘恰于传送带右端B 对齐；质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动，运动至B 点与球m 2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的12反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。

已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度210m/s g =。

求：（1）碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？ 【答案】（1）42N （2）13.5J 【解析】 【详解】解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：221111011=22m gL m v m v μ--解之可得：1=4m/s v 因为1v v <，说明假设合理滑块与小球碰撞，由动量守恒定律：21111221=+2m v m v m v - 解之得：2=2m/s v碰后，对小球，根据牛顿第二定律：2222m v F m g l-=小球受到的拉力：42N F =（2）设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ，则()01112L v v t =+ 解之得：11s t =在这过程中，传送带运行距离为：113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为：11 1.5X L X m ∆=-=设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为2t 则根据动量定理：121112m gt m v μ⎛⎫-=-⋅⎪⎝⎭解之得：22s t =滑块向左运动最大位移：121122m x v t ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=2m 因为m x L <，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度112v <v ， 说明滑块与小球碰后在传送带上的总时间为22t在滑块与传送带碰撞后的时间内，传送带与滑块间的相对路程22212X vt m ∆==因此，整个过程中，因摩擦而产生的内能是()112Q m g x x μ=∆+∆=13.5J2．(16分）如图,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物块通过衔接处时速率没有改变。

动量守恒定律专项复习1.质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以3 m/s的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为()A．10 kg·m/s B．－10 kg·m/sC．40 kg·m/s D．－40 kg·m/s2.如图所示，A、B、C三球的质量分别为m、m、2m，三个小球从同一高度同时出发，其中A球有水平向右的初速度v0，B、C由静止释放。

三个小球在同一竖直平面内运动，小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞，则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )A．2次B．3次C．4次D．5次3.粗糙水平地面上的物体，在一个水平恒力作用下做直线运动，其v-t图象如图所示，下列物理量中第1s内与第2s内相同的是（）A．摩擦力的功B．摩擦力的冲量C．水平恒力的功D．水平恒力的冲量4．竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为m的钢板连接，钢板处于静止状态．一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下，打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点Q.下列说法正确的是（）ABC ．从P 到Q 的过程中，弹性势能的减少量为0(2)2hmg x + D ．从P 到Q 的过程中，弹性势能的增加量为mg(2x 0+h)5.一根不可伸长的轻绳一端固定在水平杆上的A 点，另一端连接在套在光滑竖直杆的轻环B 上，如图所示。

轻绳绕过悬挂重物的轻滑轮C （不计轻绳与滑轮间的摩擦），重物质量为m ，用竖直向上的力F 拉住轻环B 让其缓慢向上移动h ，经过时间为t ，在时间t 内错误的是（ ）A ．轻绳拉力对滑轮C 的冲量大小为mgtB ．轻绳拉力对滑轮C 做的功为Fh C ．竖直杆对轻环作用力的冲量为0D ．水平杆对轻绳作用力的冲量不为06.一质量为m 1的物体以v 0的初速度与另一质量为m 2的静止物体发生碰撞，其中m 2=km 1，k ＜1．碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞．碰撞后两物体速度分别为v 1和v 2．假设碰撞在一维上进行，且一个物体不可能穿过另一个物体．物体1撞后与碰撞前速度之比1v r v =的取值范围是（ ） A ．111k r k -+ B ．1111k r kk-++ C．201rk+D．12 11rk k ++7.下列叙述的情况中，系统动量不守恒的是()A．如图甲所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统B．如图乙所示，子弹射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统C．子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时8.如图所示，将一光滑的质量为4m半径为R的半圆槽置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块，今让一质量也为m的小球自左侧槽口A的正上方高R处从静止开始落下，与半圆槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A．小球在半圆槽内第一次到最低点B的运动过程中，槽的支持力对小球不做功B．小球第一次运动到半圆槽的最低点B时，小球与槽的速度大小之比为4:1C．小球第一次从C点滑出后将做竖直上抛运动D．物块最终的动能为15mgR9.如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是－2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。

第六章　碰撞与动量守恒定律动量守恒定律及三类模型【考点预测】1.动量守恒的条件2.动量守恒的简单应用3.子弹打木块问题4.爆炸反冲问题5.人船模型问题【方法技巧与总结】一、动量守恒定律1.内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变．2.表达式(1)p=p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.(2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．(3)Δp1=-Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向．(4)Δp=0，系统总动量的增量为零．3.适用条件(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零．(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力．(3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒．二、“三类”模型问题1.“子弹打木块”模型(1)“木块”放置在光滑的水平面上①运动性质：“子弹”对地在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动；“木块”在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动．②处理方法：通常由于“子弹”和“木块”的相互作用时间极短，内力远大于外力，可认为在这一过程中动量守恒．把“子弹”和“木块”看成一个系统：a.系统水平方向动量守恒；b.系统的机械能不守恒；c.对“木块”和“子弹”分别应用动能定理．(2)“木块”固定在水平面上①运动性质：“子弹”对地在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动；“木块”静止不动．②处理方法：对“子弹”应用动能定理或牛顿第二定律．2.“反冲”和“爆炸”模型(1)反冲①定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量，这种现象叫反冲运动．②特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力．实例：发射炮弹、发射火箭等．③规律：遵从动量守恒定律．(2)爆炸问题爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒．如爆竹爆炸等．3.“人船模型”问题(1)模型介绍两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题即为“人船模型”问题．(2)模型特点①两物体满足动量守恒定律：m1v1-m2v2=0.②运动特点：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x1x2=v1v2=m2m1.③应用x1x2=v1v2=m2m1时要注意：v1、v2和x1、x2一般都是相对地面而言的．【题型归纳目录】题型一：动量守恒的判定题型二：动量守恒定律的理解和基本应用题型三：“人船”模型题型四：“子弹打木块”模型题型五：反冲和爆炸模型【题型一】动量守恒的判定【典型例题】1“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。

实验十六验证动量守恒定律1．如图所示，在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：Ⅰ.把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A 和B与固定挡板C和D碰撞时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间t1，B至D的运动时间t2；Ⅲ.重复几次，取t1和t2的平均值．(1)在调整气垫导轨时应注意_______________________________；(2)应测量的数据还有______________________________________；(3)只有关系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和．解析：(1)使气垫导轨水平(2)滑块A的左端到挡板C的距离s1和滑块B的右端到挡板D的距离s2(3)由动量守恒定律列方程式(M＋m)s1/t1＝Ms2/t2答案：见解析2．如图所示气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B.b．调整气垫导轨，使导轨处于水平．c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡锁锁定，静止放置在气垫导轨上．d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1.e．按下电钮放开卡锁，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.(1)实验中还应测量的物理量是_________________________________．(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_______________________________________________________．解析：(1)实验要验证A、B被弹簧弹离后动量大小是否相同，必须计算出两滑块的速度，因此实验过程中还必须测出B的右端至D板的距离L2.因数μ，查出当地的重力加速度g.B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边．C．剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时到重垂线的水平位移x1和滑块A沿桌面滑行距离x2.(1)为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母：_________.(2)动量守恒的表达式为__________________________．4．如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的高度为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外，(1)还需要测量的量是________、________和________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为________.(忽略小球的大小)解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律，只要测出立柱高h和桌面高H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面高H就能求出弹性球2的动量变化．(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程为2m1a－h＝2m1b－h＋m2cH＋h.答案：(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面高H(2)2m1a－h＝2m1b－h＋m2cH＋h5．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图(b)所示；⑧测得滑块1的质量310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.完善实验步骤⑥的内容．(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________.(2)0.620 0.618(3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦。

第十四单元 动量守恒定律（B 卷）综合能力提升卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．（2019·江苏高考真题）质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v ，此时滑板的速度大小为（）A ．m v MB ．M v mC ．m v m M +D ．Mv m M + 2．（2021·北京高考真题）如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r 处的P 点有一质量为m 的小物体随圆盘一起转动。

某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P 点滑至圆盘上的某点停止。

下列说法正确的是（ ）A ．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B ．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2m r ωC ．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动D ．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为m r ω3．高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)．此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) A 2m gh ＋mg B 2m gh mg C m gh mg D m gh mg 4.将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（ ）A ．30kg m/s ⋅B ．5.7×102kg m/s ⋅C ．6.0×102kg m/s ⋅D ．6.3×102kg m/s ⋅5．（2020·全国高考真题）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—动量守恒定律（含解析）一、单选题1.若采用下图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律（图中小球半径相同、质量均已知，且m A >m B ，B 、B ´两点在同一水平线上），下列说法正确的是A.采用图甲所示的装置，必需测量OB 、OM 、OP 和ON 的距离B.采用图乙所示的装置，必需测量OB 、B´N 、B´P 和B´M 的距离C.采用图甲所示的装置，若m A •ON =m A •OP +m B •OM ，则表明此碰撞动量守恒D.=，则表明此碰撞机械能也守恒【答案】D【解析】A.如果采用图甲所示装置，由于小球平抛运动的时间相等，故可以用水平位移代替速度进行验证，不需要测量OB 的长度，故A 错误；B.如果采用图乙所示装置时，利用水平距离相等，根据下落的高度可确定飞行时间，从而根据高度可以表示出对应的水平速度，从而确定动量是否守恒，故不需要测量OB 的距离，故B 错误；C.采用图甲所示装置，一个球时水平距离为OP ，两球相碰时，A 球距离为OM ，B 球为ON ，则根据动量守恒定律有：12A A B m v m v m v =+,因下落时间相同,则两端同时乘以t 后有A A B m OP m OM m ON =+ ，则表明此碰撞动量守恒，故C 错误；D.小球碰后做平抛运动，速度越快，下落高度越小，单独一个球下落时，落点为P ，两球相碰后，落点分别为M 和N ，根据动量守恒定律有12A A B m v m v m v =+，而速度l v t =，根据212h gt =可得t =，则可解得：12v v v ===，代入动量守恒表达式,消去公=22212111222A A B m v m v m v =+，联立动=故可以根据该式表明此碰撞机械能守恒，故D 正确；故选D.2.如图所示，一质量为0.5kg 的一块橡皮泥自距小车上表面1.25m 高处由静止下落，恰好落入质量为2kg 、速度为2.5m/s 沿光滑水平地面运动的小车上，并与小车一起沿水平地面运动，取g =10m/s 2，不计空气阻力，下列说法正确的是A.橡皮泥下落的时间为0.3sB.橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为3.5m/sC.橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D.整个过程中，橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5J【答案】D【解析】橡皮泥下落的时间为：0.5t s =.故A 错误；橡皮泥与小车在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则有：m 1v 0=（m 1+m 2）v ，所以共同速度为：10122 2.52/20.5m v v m s m m ⨯=++＝，故B 正确；橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统在水平方向的动量守恒，但竖直方向的动量不守恒.故C 错误；在整个的过程中，系统损失的机械能等于橡皮泥的重力势能与二者损失的动能，得：△E ＝m 2gh +[12m 1v 02−12(m 1+m 2)v 2]，代入数据可得：△E=7.5J.故D 正确.故选D.3.我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠.观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【答案】B【解析】A.因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A 错误.B.设甲乙两运动员的质量分别为m 甲、m 乙，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v 甲，v 乙.根据题意整个交接棒过程动量守恒：''m v m v m v m v +=+甲甲乙乙甲甲乙乙可以解得：m v m v ∆=-∆甲甲乙乙，即B 选项正确；CD.经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD 选项错误.4.一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m 1，后部分的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为（）A.v 0-v 2B.v 0+v 2C.21021m v v v m =-D.【答案】D 【解析】系统分离前后，动量守恒：()1201122m m v m v m v +=+，解得：()210021m v v v v m =+-，故ABC 错误；D 正确.5.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，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m 的小球从槽高h 处开始自由下滑则（）A.在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功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，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h 处【答案】C【解析】由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械能守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点.小球与弹簧接触前，小球和槽组成的系统动量守恒，且有则有.当小球与弹簧接触后，小球受外力，故小球和槽组成的系统所受外力不为零，动量不再守恒，故A 错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移不垂直，故两力均做功，故B错误；小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，小球向前做速度大小和槽相同的匀速运动，而小球和弹簧作用过程中机械能守恒，故小球被原速率反弹，反弹继续做匀速运动，故C正确；小求被反弹后，因两物体均有向左的速度，且速度大小相等，则两物体不会相遇，小球不会到达最高点，故D错误.故选C.二、多选题6.如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为2m的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度0v从U形管的一端射入，从另一端射出。

课练18 动量守恒定律1．如下列图，站在车上的人，用锤子连续敲打小车．初始时，人、车、锤子都静止．假设水平地面光滑，关于这一物理过程，如下说法正确的答案是( )A ．连续敲打可使小车持续向右运动B ．人、车和锤子组成的系统机械能守恒C ．当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D ．人、车和锤子组成的系统动量守恒2．(多项选择)如下列图，用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块，木块静止，现有一质量为m 的子弹自左向右水平射入木块，并停留在木块中，子弹初速度为v 0，忽略空气阻力，如此如下判断正确的答案是( )A ．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B ．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv 0M ＋mC ．子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，系统的机械能等于子弹射入木块前的动能D ．子弹和木块一起上升的最大高度为v 202g3．(多项选择)如下列图，放在光滑水平桌面上的A 、B 两木块之间夹着一被压缩的固定的轻质弹簧．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后飞离桌面．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 ，如此( )A．A、B离开弹簧时的速度之比为1:2B．A、B离开弹簧时的速度之比为1:1C．A、B质量之比为1:2D．A、B质量之比为2:14．如下列图，在光滑的水平面上，有两个质量均为m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度v0向右运动，另有一质量为m的黏性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，粘合之后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为( )A.14mv20 B.18mv20C.112mv20 D.115mv205．(多项选择)如下列图，一质量M＝2.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0 kg的小物块A.分别给A和B一大小均为3.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，物块A始终没有滑离木板B.如下说法正确的答案是( )A．A、B共速时的速度大小为1 m/sB．在小物块A做加速运动的时间内，木板B速度大小可能是2 m/sC．从A开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为2 N·s D．从A开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向左6．(多项选择)如下列图，质量为M的斜面位于水平地面上，斜面高为h，倾角为θ.现将一质量为m的滑块B(可视为质点)从斜面顶端自由释放，滑块滑到底端时速度大小为v，重力加速度为g，假设不计一切摩擦，如下说法正确的答案是( )A．滑块受到的弹力垂直于斜面，且做功不为零B．滑块与斜面组成的系统动量守恒C．滑块滑到底端时，重力的瞬时功率为mgv sin θD ．滑块滑到底端时，斜面后退的距离为mh M ＋m tan θ7．如下列图，一个质量为M 的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m 的小木块．现使木箱获得一个向左的初速度v 0，如此( )A ．小木块和木箱最终将静止B ．木箱速度减为v 03的过程，小木块受到的水平冲量大小为13Mv 0 C ．最终小木块速度为Mv 0M ＋m，方向向左 D ．木箱和小木块组成的系统机械能守恒练高考小题8．[福建卷节选]将静置在地面上，质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，如此喷气完毕时火箭模型获得的速度大小是( )A.mM v 0B.M mv 0 C.MM －m v 0 D.m M －m v 0 9．[2019·江苏卷]质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v ，此时滑板的速度大小为( )A.mM v B.M mv C.mm ＋M v D.M m ＋M v 10．[2017·全国卷Ⅰ]将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A ．30 kg·m/s B．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s练模拟小题11．[2019·东城区模拟](多项选择)两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中( ) A．一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B．一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量一样C．两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D．系统总动量的变化为零12．[2019·湖北省襄阳四中检测](多项选择)关于动量守恒的条件，如下说法正确的答案是( )A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B．只要系统所受合外力所做的功为零，系统动量一定守恒C．只要系统所受合外力的冲量始终为零，系统动量一定守恒D．系统加速度为零，系统动量一定守恒13．[2019·甘肃协作体联考] 如下列图，静止在光滑水平面上的木板A，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3 kg，质量m＝1 kg的铁块B以水平速度v0＝4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A．3 J B．4 JC．6 J D．20 J14．[2019·四川省成都外国语学校模拟]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船(一吨左右)又窄又长．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量．他进展了如下操作：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为L，他自身的质量为m，如此船的质量M为( )A.mLdB.m L－ddC.m L＋ddD.mdL－d15．[2019·重庆一中调研]如下列图，小球a、b(可视为质点)用等长的细线悬挂于同一固定点O.将球a和球b向左和向右拉起，使细线水平．同时由静止释放球a和球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大夹角为θ＝60°.忽略空气阻力，如此两球a、b的质量的比值( )A.m am b＝3 B.m am b＝3－2 2C.m am b＝2 2 D.m am b＝2＋2 216．[2019·山西省太原五中考试]如下列图，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m＝1 kg，现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端，m c＝0.5 kg.开始时A车与C 球以v0＝4 m/s的速度冲向静止的B车．假设两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，如此( )A．A车与B车碰撞瞬间，两车动量守恒，机械能也守恒B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒C．小球能上升的最大高度为0.16 mD．小球能上升的最大高度为0.12 m———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题，每一小题3分，共24分)1．[2019·福建邵武七中联考]如下列图，一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D，放在光滑的水平面上，将一质量为m的小球由A点静止释放，在下滑到B点的过程中，如下说法正确的答案是( )A ．以地面为参考系，小球到达B 点时相对于地的速度v 满足12mv 2＝mgR B ．以槽为参考系，小球到达B 点时相对于槽的速度v ′满足12mv ′2＝mgR C ．以地面为参考系，以小球、槽和地球为系统，机械能守恒D ．不论以槽或地面为参考系，小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒2．关于如下四幅图所反映的物理过程的说法正确的答案是( )A ．甲图中子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，能量不守恒B ．乙图中M 、N 两木块放在光滑的水平面上，剪断束缚M 、N 两木块之间的细线，在弹簧恢复原长的过程中，M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒，机械能增加C ．丙图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统动量守恒，机械能不守恒D ．丁图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒，机械能守恒3．[名师原创]如下列图，乙球静止在光滑的水平面上，甲球以初动能E k 向右运动，与乙球发生正碰，碰撞过程甲球的动能损失了89，甲球的质量为乙球质量的2倍，如此碰撞后乙球的动能( )A ．一定为89E kB ．可能为329E k C ．可能为169E k D ．可能为249E k4．[2019·湖南名校联考]如下列图，两光滑且平行固定的水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球a 、b 分别穿在两杆上，两球间连接一个处于原长的竖直轻弹簧，现给小球b 一个水平向右的初速度v 0.小球a 的质量为m 1，小球b 的质量为m 2，且m 1≠m 2，如果两杆足够长，如此在此后的运动过程中( )A ．a 、b 组成的系统动量守恒B ．a 、b 组成的系统机械能守恒C ．弹簧最长时，其弹性势能为12m 2v 20 D ．当a 的速度达到最大时，b 的速度最小5.如下列图，水平光滑地面上停放着一质量为M ＝3 kg 的“L 〞形状的木板，木板上放着一质量为m ＝1 kg 的物块，物块与木板间有一与原长相比压缩了10 cm 的弹簧(与物块不拴接)，并用细线固定，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2，弹簧的劲度系数为k ＝2 400 N/m ，当烧断细线后，物块最后恰好停在木板的最右端(弹性势能的表达式为E p ＝12kx 2)，如此如下说法中正确的答案是( )A ．木板和物块构成的系统动量不守恒B ．弹簧恢复原长时物块的速度最大C ．物块的最大速度为3 2 m/sD ．木板的位移是1.5 m6.[2019·安徽模拟]如下列图，一个质量为m 的物块A 与另一个质量为2m 的物块B 发生正碰，碰后物块B 刚好能落入正前方的沙坑中．假设碰撞过程中无机械能损失，物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离为0.5 m ，g 取10 m/s 2，物块可视为质点．如此碰撞前瞬间A 的速度为( )A ．0.5 m/sB ．1.0 m/sC ．1.5 m/sD ．2.0 m/s7．[2019·山东烟台一模]如下列图，光滑的水平桌面上有一个内壁光滑的直线槽，质量相等的A 、B 两球之间由一根长为L 且不可伸长的轻绳相连，A 球始终在槽内，其直径略小于槽的直径，B 球放在水平桌面上．开始时刻A 、B 两球的位置连线垂直于槽，相距L2，某时刻给B 球一个平行于槽的速度v 0，关于两球以后的运动，如下说法正确的答案是( )A ．绳子拉直前后，A 、B 两球组成的系统在平行于槽的方向动量守恒B ．绳子拉直后，A 、B 两球将以一样的速度沿平行于槽的方向运动C ．绳子拉直的瞬间，B 球的机械能的减少量等于A 球机械能的增加量D ．绳子拉直的瞬间，B 球的机械能的减少量小于A 球机械能的增加量8.如下列图，将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M 2的物块．现让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处由静止开始落下，与半圆槽相切自A 点进入槽内，并能从C 点离开半圆槽，如此以下结论中正确的答案是( )A ．球在槽内运动的全过程中，球与半圆槽在水平方向动量守恒B ．球在槽内运动的全过程中，球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C ．球离开C 点以后，将做竖直上抛运动D ．槽将与墙不会再次接触二、多项选择题(此题共2小题，每一小题4分，共8分)9．[2019·四省八校联考]如下列图，三辆完全一样的平板小车a 、b 、c 成一直线排列，静止在光滑水平地面上，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一样，他跳到a车上相对a车保持静止，此后( ) A．a、b两车运动速率相筹B．a、c两车运动速率相等C．三辆车的速率关系为vc>va>vbD．a、c两车运动方向相反10．[2019·武汉调研]在光滑水平面上，小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动，A球质量为1 kg，B球质量大于A球质量．两球间距离小于L时，两球之间会产生大小恒定的斥力，大于L时作用力消失．两球运动的速度—时间关系如下列图，如下说法正确的答案是( )A．B球质量为2 kgB．两球之间的斥力大小为0.15 NC．t＝30 s时，两球发生非弹性碰撞D．最终B球速度为零三、非选择题(此题共3小题，共37分)11．(9分)[2019·黑龙江哈三中模拟]在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板，P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止，OP的距离等于PQ的距离，两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药，一起以v0＝5 m/s的速度向右做匀速运动，到P处碰C前引爆炸药，A、B瞬间弹开且在一条直线上运动，B与C发生碰撞后瞬间粘在一起，A的质量为1 kg，B的质量为2 kg，假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞，如此A、B间炸药释放的能量应在什么范围内？(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)12．(14分)[2019·全国卷Ⅰ，25]竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图(a)所示．t＝0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短)；当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止．物块A运动的v­ t图像如图(b)所示，图中的v1和t1均为未知量．A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力．(1)求物块B的质量；(2)在图(b)所描述的整个运动过程中，求物块A抑制摩擦力所做的功；(3)两物块与轨道间的动摩擦因数均相等．在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上．求改变前后动摩擦因数的比值．13．(14分)如下列图，一辆高H＝0.5 m、质量M＝2 kg的小车静止在光滑的水平面上，左端固定一处于自然伸长状态的弹簧，弹簧右端距小车右端L＝2 m，现用一物块将弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为E p＝12 J，物块的质量m＝1 kg，解除锁定，小物块瞬间被弹簧弹开．小车上外表右侧L＝2 m段粗糙，其余局部光滑，物块与小车粗糙段间的动摩擦因数μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块脱离弹簧时，物块和小车各自的速度大小；(2)当物块落地时，求物块距小车上外表右端点的距离s.课练18 动量守恒定律[狂刷小题夯根底]1．C 人、车和锤子整体看做一个处在光滑水平地面上的系统，水平方向上所受合外力为零，故水平方向上动量守恒，总动量始终为零，当锤子有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当锤子有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车做往复运动，故A错误；锤子击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；锤子的速度竖直向下时，没有水平方向速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车水平方向的总动量也为零，故C正确；人、车和锤子在水平方向上动量守恒，因为锤子会有竖直方向的加速度，故锤子竖直方向上合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误．2．AB 子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有局部机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒，所以整个过程的机械能不守恒，故A正确；子弹射入木块瞬间，取向右为正方向，由动量守恒定律得mv 0＝(M ＋m )v ，可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v ＝mv 0M ＋m，故B 正确；忽略空气阻力，子弹和木块一起上升的过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，由于子弹射入木块的过程机械能有损失，所以其机械能小于子弹射入木块前的动能，故C 错误；子弹射入木块后，子弹和木块一起上升，由机械能守恒定律得12(M ＋m )v 2＝(M ＋m )gh ，可得上升的最大高度为h ＝m 2v 202M ＋m 2g，故D 错误．3．AD A 和B 离开桌面后做平抛运动，下落的高度一样，如此它们的运动时间相等，由x ＝v 0t 得平抛运动的初速度的比值为v A v B ＝x A x B ＝0.5 m 1 m ＝12，故A 正确，B 错误；弹簧弹开木块的过程中，两木块与弹簧组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得m A v A －m B v B＝0，如此AB 木块的质量之比为m A m B ＝v B v A ＝21，故C 项错误，D 项正确．4．C 黏性物体落在A 车上，由动量守恒有mv 0＝2mv 1，解得v 1＝v 02，之后整个系统动量守恒，有2mv 0＝3mv 2，解得v 2＝2v 03，最大弹性势能E p ＝12mv 20＋12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022－12×3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫23v 02＝112mv 20，所以C 项正确．5．AD 取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得Mv －mv ＝(M ＋m )v 共，解得v 共＝1 m/s ，A 正确；小物块向左减速到速度为零时，设长木板速度大小为v 1，根据动量守恒定律Mv －mv ＝Mv 1，解得v 1＝1.5 m/s ，当小物块反向加速的过程中，木板继续减速，木板的速度必然小于1.5 m/s ，B 错误；根据动量定理，A 、B 相互作用的过程中，木板B 对小物块A 的平均冲量大小为I ＝mv 共＋mv ＝4 N·s，故C 错误；根据动量定理，A 对B 的水平冲量I ′＝Mv 共－Mv ＝－4 N·s，负号代表与正方向相反，即向左，故D 正确．6．AD如下列图，滑块下滑的过程中，斜面沿水平地面向右运动，滑块和斜面组成的系统在竖直方向受力不平衡，在水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒．滑块受到的弹力F N 与斜面垂直，但是由于斜面也在运动，导致滑块的位移和弹力F N 不垂直，故弹力F N 做功不为零，A 正确，B 错误；滑块滑到斜面底端的瞬间，其速度方向和位移的方向一致，并不沿着斜面，故其重力的瞬时功率为不等于mgv sin θ，C 错误；设滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，滑块和斜面沿水平方向的位移大小分别为x 1和x 2，水平方向上动量守恒，根据反冲模型有mx 1＝Mx 2，x 1＋x 2＝h tan θ，解得斜面后退的距离x 2＝mhM ＋m tan θ，D 正确．7．C 由于木箱在光滑水平面上，小木块与木箱之间的摩擦力是木箱和小木块组成的系统的内力，给木箱一个向左的初速度，系统满足动量守恒定律，小木块和木箱最终将以一样的速度运动，根据动量守恒定律，Mv 0＝(M ＋m )v ，最终速度v ＝Mv 0M ＋m，选项C 正确，A 错误；由于木箱底板粗糙，小木块在木箱内相对于木箱滑动，摩擦产生热量，所以木箱和小木块组成的系统机械能不守恒，选项D 错误；当木箱速度减小为v 03时，木箱动量减少了23Mv 0，根据动量守恒定律，小木块的动量将增加23Mv 0，根据动量定理，木箱对小木块作用力的冲量大小为23Mv 0，选项B 错误．8．D 由动量守恒定律有mv 0＝(M －m )v ，可得火箭获得的速度为mM －mv 0，选D 项．9．B 对小孩和滑板组成的系统，由动量守恒定律有0＝Mv －mv ′，解得滑板的速度大小v ′＝Mvm，选项B 正确．10．A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p ，根据动量守恒定律，可得p －mv 0＝0，解得p ＝mv 0＝0.050 kg×600 m/s ＝30 kg·m/s，选项A 正确．11．CD 两个物体组成的系统总动量守恒，即p 1＋p 2＝p ′1＋p ′2，等式变形后得p 1－p ′1＝p ′2－p 2，即－Δp 1＝Δp 2，－m 1Δv 1＝m 2Δv 2，所以每个物体的动量变化大小相等，方向相反，但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度，故A 错误，C 正确；根据动量定理得I 1＝Δp 1，I 2＝Δp 2，每个物体的动量变化大小相等，方向相反，所以每个物体受到的冲量大小相等，方向相反，故B 错误；两物体组成的系统总动量守恒，即系统总动量的变化为零，D 正确．12．CD 只要系统所受外力的矢量和为零，系统动量就守恒，与系统内是否存在摩擦力无关，故A 错误；系统所受合外力做的功为零，系统所受合外力不一定为零，如此系统动量不一定守恒，故B 错误；力与力的作用时间的乘积是力的冲量，系统所受到合外力的冲量为零，如此系统受到的合外力为零，系统动量守恒，故C 正确；系统加速度为零，由牛顿第二定律可得，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故D 正确．13．A 设铁块与木板共速时速度大小为v ，铁块相对木板向右运动的最大距离为L ，铁块与木板之间的摩擦力大小为F f ，铁块压缩弹簧使弹簧最短时，由能量守恒可得12mv 20＝F f L ＋12(M ＋m )v 2＋E p ，由动量守恒，得mv 0＝(M ＋m )v ，从铁块开始运动到最后停在木板左端过程，由功能关系得12mv 20＝2F f L ＋12(M ＋m )v 2，联立解得E p ＝3 J ，应当选项A 正确．14．B 据题意，人从船尾走到船头过程中，动量守恒，如此有Mv 0＝mv ，即Md ＝m (L －d )，解得船的质量为M ＝m L －dd，所以B 选项正确．15．B 设细线长为L ，球a 、b 下落至最低点，但未相碰时的速率分别为v 1、v 2，由机械能守恒定律得m a gL ＝12m a v 21，m b gL ＝12m b v 22；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v ，以向左为正，由动量守恒定律得m b v 2－m a v 1＝(m a ＋m b )v ，两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得12(m a ＋m b )v 2＝(m a ＋m b )gL (1－cos θ)，联立解得：m a m b ＝2－12＋1＝3－22，所以选项B 正确．16．C 两车碰撞后粘在一起，属于典型的非弹性碰撞，有机械能损失，A 项错误；从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，在竖直方向上A 、B 、C 组成的系统所受合外力不为零，如此系统动量不守恒，B 项错误；A 、B 两车碰撞过程，动量守恒，设两车刚粘在一起时共同速度为v 1，有mv 0＝2mv 1，解得v 1＝2 m/s ；从开始到小球到最高点的过程中，A 、B 、C 组成的系统在水平方向上动量守恒，设小球上升到最高点时三者共同速度为v 2，有2mv 1＋m c v 0＝(2m ＋m c )v 2，解得v 2＝2.4 m/s ，从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A 、B 、C 组成的系统机械能守恒，即m c gh ＝12m c v 20＋12·2mv 21－12(2m ＋m c )v 22，解得h ＝0.16 m ，C 项正确，D 项错误．[综合测评 提能力]1．C 质量为m 的小球由A 点静止释放，在下滑到B 点的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒，设小球对地速度大小为v 2，槽对地速度大小为v 1，两速度方向相反，有Mv 1＝mv 2，系统机械能守恒，有mgR ＝12mv 22＋12Mv 21，A 错误，C 正确；以槽为参考系，小球到达B 点时相对于槽的速度大小v ′＝v 1＋v 2，如此12mv ′2＝12m (v 1＋v 2)2＝12mv 21＋12mv 22＋mv 1v 2，12mv′2－mgR ＝12mv 21＋mv 1v 2－12Mv 21＝12v 1(mv 1＋mv 2)>0，B 错误；该系统只有重力做功，故系统机械能守恒，D 错误．2．C 甲图中，在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能有损失，但是损失的机械能转化为内能，能量仍守恒，A 错误；乙图中，剪断束缚M 、N 两木块之间的细线，在弹簧恢复原长的过程中，M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒，弹簧的弹性势能转化为木块的动能，系统机械能守恒，B 错误；丙图中，木球和铁球组成的系统匀速下降，说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力，细线断裂后两球在水中运动的过程中，所受合外力为零，两球组成的系统动量守恒，由于水的浮力对两球做功，两球组成的系统机械能不守恒，C 正确；丁图中，木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒，由于斜面可能不光滑，所以机械能可能有损失，D 错误．3．A 设乙球的质量为m ，甲球的质量为2m ，甲球的初速度大小为v 0，如此E k ＝12×2mv 20＝mv 20，设甲球碰撞后的速度大小为v 1，由于碰撞后甲球的动能是碰撞前的19，因此碰撞后甲球的速度大小为v 1＝13v 0，根据动量守恒定律可知，2mv 0＝2mv 1＋mv 2或2mv 0＝－2mv 1＋mv 2，解得v 2＝43v 0或v 2＝83v 0，根据碰撞过程能量不增加可知，v 2＝83v 0舍去，故v 2＝43v 0，碰撞后乙球的动能E ′k ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫43v 02＝89E k ，A 项正确．4．A 由于水平杆光滑，两球在竖直方向上受力平衡，水平方向上所受的弹力时刻大小相等、方向相反，所以两球组成的系统所受的合外力为零，即系统动量守恒，选项A 正确；两小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而两小球组成的系统机械能不守恒，选项B 错误；当弹簧最长时，两小球的速度相等，由动量守恒定律有m 2v 0＝(m 1＋m 2)v ，解得v ＝m 2v 0m 1＋m 2，由机械能守恒定律，弹簧最长时，其弹性势能E p ＝12m 2v 20－12(m 1＋m 2)v 2＝m 1m 22m 1＋m 2v 20，选项C 错误；由于两小球的质量不相等，假设m 1>m 2，当弹簧从开始伸长时，a 一直在加速，当弹簧再次恢复原长时a 的速度达到最大，而弹簧在伸长过程中b 减速，弹簧最长时a 、b 共速，弹簧从最长逐渐恢复到原长的过程中b 继续减速至零再向左加速，当弹簧恢复原长时b 有向左的速度，。

专题七动量守恒定律五年高考考点过关练考点一动量、冲量和动量定理1.(2022海南,1,3分)在冰上接力比赛时,甲推乙的作用力是F1,乙对甲的作用力是F2,则这两个力( )A.大小相等,方向相反B.大小相等,方向相同C.F1的冲量大于F2的冲量D.F1的冲量小于F2的冲量答案 A2.(2021湖南,2,4分)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应p-x图像中的一个点。

物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述,称为相轨迹。

假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是( )A BC D答案 D3.(2022重庆,4,4分)在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。

从碰撞开始到碰撞结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积B.动量大小先增大后减小C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积D.加速度大小先增大后减小答案 D4.(2019课标Ⅰ,16,6分)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。

若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( ) A.1.6×102 kg B.1.6×103 kgC.1.6×105 kgD.1.6×106 kg答案 B5.(2021北京,10,3分)如图所示,圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。

某时刻圆盘突然停止转动,小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。

下列说法正确的是( )A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωrC.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr答案 D6.(2023天津,5,5分)质量为m的列车以速度v匀速行驶,突然以大小为F的力制动刹车直到列车停止,整个过程中列车还受到大小恒为f的阻力,下列说法正确的是( ) A.减速运动过程的加速度大小a=FmB.力F的冲量大小为mvC.刹车距离为mv 22(F+f)D.匀速行驶时功率为(f+F)v 答案 C7.(2023重庆,8,5分)(多选)某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示,E、F、M、N为曲线上的点,EF、MN段可视为两段直线,其方程分别为y=4t-26和y=-2t+140。