2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第6章 45分鐘高考熱點(diǎn)練（六）碰撞與動(dòng)量守恒精練（含解析）

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1、 45分鐘高考熱點(diǎn)練(六)　碰撞與動(dòng)量守恒 熱點(diǎn)一　動(dòng)量定理的應(yīng)用 1．(多選)對(duì)下列物理現(xiàn)象的解釋，正確的是(　　) A．擊釘時(shí)，不用橡皮錘僅僅是因?yàn)橄鹌ゅN太輕 B．跳遠(yuǎn)時(shí)，在沙坑里填沙，是為了減小沖量 C．易碎品運(yùn)輸時(shí)，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間，減小作用力 D．在車內(nèi)推車推不動(dòng)，是因?yàn)楹贤饬_量為零 解析：　擊釘時(shí)，不用橡皮錘是因?yàn)橄鹌ゅN與釘子的作用時(shí)間長(zhǎng)；跳遠(yuǎn)時(shí)，在沙坑里填沙，是為了延長(zhǎng)人與地的接觸時(shí)間，所以A、B不正確；據(jù)動(dòng)量定理Ft＝Δp知，當(dāng)Δp相同時(shí)，t越長(zhǎng)，作用力越小，故C正確；車能否移動(dòng)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能否改變?nèi)Q于外力的作用，與內(nèi)

2、部作用無(wú)關(guān)，所以D正確。 答案：　CD 2．(2018·安徽滁州模擬)在高臺(tái)跳水中，運(yùn)動(dòng)員從高臺(tái)向上躍起，在空中完成動(dòng)作后進(jìn)入水中，在浮力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后返回水面。設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程為Ⅰ，進(jìn)入水中做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程為Ⅱ，不計(jì)空氣阻力和水的粘滯阻力，則下述判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．在過(guò)程Ⅰ中，運(yùn)動(dòng)員受到的沖量等于動(dòng)量的改變量 B．在過(guò)程Ⅰ中，運(yùn)動(dòng)員受到重力沖量的大小與過(guò)程Ⅱ中浮力沖量的大小相等 C．在過(guò)程Ⅰ中，每秒鐘運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量相同 D．在過(guò)程Ⅰ和過(guò)程Ⅱ中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量變化的大小相等 解析：　在過(guò)程Ⅰ中，運(yùn)動(dòng)員只受重力，故重力的沖量一定等于動(dòng)量的改變量，故A正確；由

3、于在過(guò)程Ⅱ中人也會(huì)受到重力，故由動(dòng)量定理可知，整體過(guò)程中重力的沖量等于過(guò)程Ⅱ中浮力的沖量大小，故B錯(cuò)誤；在過(guò)程Ⅰ中，由于重力不變，運(yùn)動(dòng)員的加速度相同，在相同的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的速度變化量相同，故每秒鐘運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量相同，故C正確；由題意知，過(guò)程Ⅰ中的末速度等于過(guò)程Ⅱ的初速度，而過(guò)程Ⅱ的末速度為零，故動(dòng)量的變化的大小相等，故D正確。 答案：　B 3．兩塊長(zhǎng)方體木板A和B，長(zhǎng)度都是l＝2.0 m，緊貼在一起，靜置于光滑水平面上。一小物塊C(視為質(zhì)點(diǎn))位于木板A的左端，如圖所示?，F(xiàn)給物塊C一向右的初速度v0＝3.0 m/s。已知物塊C與木板A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.3，A、B、C的質(zhì)量均

4、為m＝1 kg，重力加速度大小g取10 m/s2。求木板A最終受到木板B彈力的沖量。 解析：　假設(shè)物塊C停在木板A上，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mv0＝3mv 根據(jù)能量守恒定律得mv＝·3mv2＋μmgx 聯(lián)立解得物塊C相對(duì)于木板A滑行的距離x＝1.0 m

5、以共同的速度運(yùn)動(dòng)：設(shè)甲同學(xué)和他的車的總質(zhì)量為150 kg，碰撞前向右運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.5 m/s，乙同學(xué)和他的車的總質(zhì)量為200 kg，碰撞前向左運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.25 m/s，則碰撞后兩車共同的運(yùn)動(dòng)速度為(取向右為正方向)(　　) A．1 m/s　　　　　　　　 B．0.5 m/s C．－1 m/s D．－0.5 m/s 解析：　兩車碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒 m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v 得v＝＝ m/s＝－0.5 m/s。 答案：　D 5. 在光滑的水平面上，有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb，兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，兩球

6、在碰撞前后的速度圖象如圖所示，下列關(guān)系正確的是(　　) A．ma＞mb　　　　　　　 B．ma＜mb C．ma＝mb D．無(wú)法判斷 解析：　由動(dòng)量守恒定律得mava＝mava′＋mbvb′，由于va′＜0，則b球獲得的動(dòng)量大于a球最初的動(dòng)量。若ma＝mb，則兩球交換速度，與圖象不符；由Ek＝知，若ma＞mb，則b球的動(dòng)能將會(huì)大于a球最初的動(dòng)能，違背能量守恒定律，則必然滿足ma＜mb。 答案：　B 6．光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA＝3m、mB＝mC＝m，開(kāi)始時(shí)B、C均靜止，A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后分開(kāi)，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持

7、不變。求B與C碰撞前B的速度大小。 解析：　設(shè)A與B碰撞后，A的速度為vA，B與C碰撞前B的速度為vB，B與C碰撞后粘在一起的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得 對(duì)A、B木塊：mAv0＝mAvA＋mBvB① 對(duì)B、C木塊：mBvB＝(mB＋mC)v② 由A與B間的距離保持不變可知 vA＝v③ 聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得 vB＝v0④ 答案：　v0 熱點(diǎn)三　動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用 7．有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速度v在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了碰撞。已知碰撞后，甲滑塊靜止不動(dòng)，那么這次碰撞是(　　) A．彈性碰撞 B．非彈性碰撞 C．完全非彈性碰撞 D

8、．條件不足，無(wú)法確定 解析：　由動(dòng)量守恒定律得： 3mv－mv＝mv′ v′＝2v Ek前＝mv2＋×3 mv2＝2mv2 Ek后＝m(2v)2＝2mv2 故兩滑塊的碰撞是彈性碰撞，選項(xiàng)A正確。 答案：　A 8．質(zhì)量M＝0.6 kg的平板小車靜止在光滑水平面上，如圖所示，當(dāng)t＝0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量都為m＝0.2 kg的小物體A和B，分別從小車的左端和右端以水平速度v1＝5.0 m/s和v2＝2.0 m/s同時(shí)沖上小車，當(dāng)它們相對(duì)于小車停止滑動(dòng)時(shí)，沒(méi)有相碰。已知A、B兩物體與車面的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.20，g取10 m/s2，求： (1)A、B兩物體在車上都停止滑動(dòng)時(shí)的速度。 (

9、2)車的長(zhǎng)度至少是多少？ 解析：　(1)設(shè)物體A、B相對(duì)于車停止滑動(dòng)時(shí)，車速為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律： m(v1－v2)＝(M＋2m)v v＝0.6 m/s 方向向右 (2)設(shè)物體A、B在車上相對(duì)于車滑動(dòng)的距離分別為L(zhǎng)1、L2，車長(zhǎng)為L(zhǎng)，由功能關(guān)系 μmg(L1＋L2)＝mv＋mv－(M＋2m)v2 解得：L1＋L2＝6.8 m L≥L1＋L2＝6.8 m 可知L至少為6.8 m 答案：　(1)0.6 m/s　方向向右　(2)6.8 m 9．(2018·銅陵模擬)如圖所示，半徑R＝1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝

10、37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1 kg，上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為m＝1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0＝1.2 m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。取g＝10 m/s2。求： (1)物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vC； (2)若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。 解析：　(1)設(shè)物塊在B點(diǎn)的速度為vB，在C點(diǎn)的速度為vC，從A到B物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，有 vBsin θ＝v0 從B到C，根據(jù)動(dòng)能定理有 mgR(1＋sin θ)＝mv－mv 解得vC＝6 m/s。 (2)根據(jù)動(dòng)量守

11、恒定律得：(m＋M)v＝mvC 根據(jù)能量守恒定律有 (m＋M)v2＋Q＝mv 聯(lián)立解得Q＝9 J。 答案：　(1)6 m/s　(2)9 J 10．(2018·廣東江門模擬)如圖所示，質(zhì)量為M的小車D靜止在水平光滑軌道上，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定質(zhì)量為m的球A，細(xì)繩的另一端固定在小車D上，另一根長(zhǎng)為2L的細(xì)繩一端固定質(zhì)量為2m的球B，另一端固定在O點(diǎn)，兩細(xì)繩自由下垂時(shí)兩小球正好相切，且兩球心在同一水平高度上?，F(xiàn)將球B拉至細(xì)繩處于水平伸長(zhǎng)狀態(tài)后釋放，設(shè)A、B發(fā)生碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，重力加速度為g。求： (1)球B在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小和細(xì)繩拉力的大?。? (2)碰撞結(jié)束后球A上升的最

12、大高度h。 解析：　(1)球B下擺的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則有2mg·2L＝×2mv， 解得v0＝2， 根據(jù)牛頓第二定律有F－2mg＝2m， 聯(lián)立解得F＝6mg。 (2)球B與球A碰撞，A、B兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒， 取水平向右為正方向，則有2mv0＝2mv1＋mv2， ×2mv＝×2mv＋mv， 聯(lián)立解得v2＝v0。 球A上升時(shí)小車D隨之向右運(yùn)動(dòng)，球A和小車D組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，球A上升到最大高度時(shí)與小車D速度相同，則有mv2＝(m＋M)v， mv＝(m＋M)v2＋mgh， 聯(lián)立解得h＝。 答案：　(1)2　6mg　(2) 6