高考物理一轮总复习课时规范练28 动量守恒定律及其应用.docVIP

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课时规范练28动量守恒定律及其应用

《课时规范练》P395

一、基础对点练

1.(动量守恒的条件)下列四幅图所反映的物理过程中,说法正确的是()

A.甲图中子弹射入木块过程中,子弹和木块组成系统动量守恒,能量不守恒

B.乙图中M、N两木块放在光滑水平面上,剪断束缚M、N的细线,在弹簧从压缩状态恢复原长过程中,M、N与弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒

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不守恒,机械能守恒

D.丁图中木块沿固定斜面下滑,木块和斜面组成的系统动量守恒,机械能守恒

答案:B

解析:子弹射入木块过程中,子弹和木块组成系统动量守恒,能量守恒,A错误;系统所受合外力不等于零,所以M、N与弹簧组成的系统动量不守恒,除重力和弹簧弹力外,其他力做功之和为零,所以M、N与弹簧组成的系统机械能守恒,B正确;细线断裂后,木球和铁球在水中运动的过程,两球组成的系统所受合外力为零,所以动量守恒,由于浮力对系统做功,系统机械能不守恒,C错误;木块沿固定斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向动量守恒,由于斜面可能不光滑,所以机械能可能有损失,D错误。

2.(动量守恒的条件动量守恒定律)章鱼是一种温带软体动物,生活在水中。一只悬浮在水中的章鱼,当外套膜吸满水后,它的总质量为M,突然发现后方有一只海鳗,章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出,喷射的水力强劲,从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m,喷射速度为v0,则下列说法正确的是()

A.章鱼喷水的过程中,章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒

B.章鱼喷水的过程中,章鱼和喷出的水组成的系统动量增加

C.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为mM-

D.章鱼喷水的过程中受到的冲量为Mm

答案:C

解析:在章鱼喷水的过程中,章鱼体内的能量转化为机械能,系统机械能增加,A错误;章鱼喷水过程所用的时间极短,内力远大于外力,章鱼和喷出的水组成的系统动量守恒,B错误;由动量守恒定律得0=(M-m)v-mv0,可得章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为v=mM-mv0

3.(某一方向上动量守恒的应用)光滑水平面上放置一表面光滑的半球体,小球从半球体的最高点由静止开始下滑,在小球滑落至水平面的过程中()

A.小球的机械能守恒

B.小球一直沿半球体表面下滑

C.小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒

D.小球在水平方向的速度一直增大

答案:C

解析:小球下滑过程向右运动,半球体向左运动,半球体对小球做负功,小球机械能将减少,故A错误;小球下滑过程向右运动,半球体向左运动,两者最终脱离,所以小球不会一直沿半球体下滑,故B错误;将小球和半球体看成整体,水平方向不受外力,所以水平方向动量守恒,故C正确;当小球与半球体不再接触时,小球将做类斜抛运动,水平方向不受力,水平方向速度不变,故D错误。

4.(子弹打木块模型)如图所示,质量为M的均匀木块静止在光滑的水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手,子弹质量为m,首先左侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的深度为d1,子弹与木块相对静止后,右侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的深度为d2,设两子弹均未射穿木块,两子弹射入木块前的速度大小相等,且两子弹与木块之间的作用力大小相等。当两颗子弹均相对木块静止时,两子弹射入的深度之比d1

A.Mm B.

C.Mm+M D.

答案:B

解析:设向右为正方向,子弹射入木块前的速度大小为v,子弹受到的阻力大小为Ff。当两颗子弹均相对于木块静止时,由动量守恒定律得mv-mv=(2m+M)v,得v=0,即当两颗子弹均相对于木块静止时,木块的速度为零。先对从左侧射入木块的子弹和木块组成的系统进行研究,则有mv=(M+m)v1,由能量守恒定律得Ffd1=12mv2-12(M+m)v12,再对两颗子弹和木块组成的系统进行研究,得Ffd2=12(M+m)v

5.(动量守恒定律的应用)神舟十三号载人飞船与核心舱的对接过程可视为一个碰撞过程,此过程两飞行器忽略除相互作用以外的其他力。若神舟十三号飞船质量为m1,核心舱质量为m2,且m2m1。对接前它们运动方向相同,速度分别为v1和v2,对接后瞬间速度为v,对接过程中神舟十三号飞船的动量变化大小为Δp,则()

A.对接后瞬间的速度v可能等于v1

B.对接过程,核心舱对飞船作用力的冲量可能大于Δp

C.在飞船质量m1一定,且飞行器间相对速度v2-v1也一定时,m2越大,则Δp越小

D.在飞船质量m1一定,且飞行器间相对速度v2-v1也一定时,m2越小,则Δp越小

答案:D

解析:对接过程满足动量守恒,可得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,解得对接后瞬间的速度为v=m1v1