广西专用2024年高考物理一轮复习考点规范练20碰撞反冲动量守恒定律的应用含解析新人教版.docxVIP

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考点规范练20碰撞反冲动量守恒定律的应用

一、单项选择题

1.如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h,不计空气阻力。下列说法正确的是()

A.在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒

B.小球离开小车后做竖直上抛运动

C.小球离开小车后做斜上抛运动

D.小球其次次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6h

2.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动,现有质量为m的人站立于雪橇上,如图所示。人与雪橇的总质量为m0,人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时,雪橇向南的速度大小为()

A.m0v1

C.m0v1+

3.如图所示,小球B静止在光滑水平台右端,小球A以肯定的初速度v0与小球B发生弹性正撞,碰撞后两小球由台阶水平抛出,B球第一次落在了水平地面上的P点,A球第一次落到地面上弹起来后其次次也落到了P点。若两球与地面碰撞时没有能量损失,碰撞前后速度方向满意光的反射定律,则A、B两球的质量之比m1∶m2为()

A.2∶1 B.3∶1

C.3∶2 D.5∶3

4.(2024·湖北十堰期末)某一火箭在喷气前的质量为30kg,间断性完成了多次向后喷气,每秒钟可完成5次喷气。设每一次喷气均喷出200g气体,气体喷出后的速度为100m/s,则第三次喷气后火箭的速度为(题中涉及各速度均以地面为参考系)()

A.1000m/s B.200m/s

C.20m/s D.2m/s

5.如图所示,质量为m1、半径为r1的小球,放在内半径为r2、质量为m2=3m1的大空心球内,大球起先静止在光滑水平面上,当小球由图中位置无初速度释放后沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离为()

A.r2-r

C.r2-r

二、多项选择题

6.如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计,滑块M以初速度v0向右运动,它与挡板P碰撞(不粘连)后起先压缩弹簧,最终,滑块N以速度v0向右运动,在此过程中()

A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大

B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之和最小

C.M的速度为12v0

D.M的速度为12v0

7.(2024·广西高三一模)A、B两小球在光滑水平面上沿同始终线运动并发生正碰,碰撞时间极短且碰撞过程中发生的位移不计,小球可视为质点。碰撞前后A球的x-t图像如图线a、b所示,B球的x-t图像如图线c、d所示。已知A球质量mA=1kg,则()

A.B球质量mB=3kg

B.碰撞过程中B球动能增加8J

C.碰撞过程中A球对B球的冲量大小为6kg·m/s

D.碰撞过程中A球动量改变量大小为4kg·m/s

8.(2024·全国卷Ⅱ)水平冰面上有一固定的竖直挡板。一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为()

A.48kg B.53kg C.58kg D.63kg

三、非选择题

9.(2024·江西师大附中高三三模)打桩船是海上风电场、跨海大桥、港口码头等海洋工程建设的重要装备。其工作原理等效简化图如图所示,质量为m=200t的桩竖直放置,质量为m=50t的打桩锤从离桩上端h=0.8m处静止释放,下落后垂直打在桩上,打桩锤与桩作用时间极短,然后二者以相同速度一起向下运动直到停止。桩向下运动过程中的阻力与进入深度成正比(比例系数为k,k未知)。重力加速度g取10m/s2。

(1)求打桩锤刚要打中桩前的速度大小。

(2)求打桩锤击中桩后二者一起向下运动的速度。

(3)若第一次打桩后,桩向下运动的距离为x1=0.4m,桩向下运动过程中的阻力与进入深度成正比的比例系数k为多少?

答案：

1.B解析小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零,水平方向系统动量守恒,但系统整体受合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误;小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零,小球与小车水平方向速度为零,小球离开小车后做竖直上抛运动,故B正确,C错误;小球第一次在车中运动过程中,摩擦力做负功,由动能定理得