第六章 第2讲 动量守恒定律及其应用-2021高考物理【创新教程】艺考生高考总复习课时冲关（新高考）

第2讲　动量守恒定律及其应用 1.(动量守恒、机械能守恒条件)秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，利用中子(H)的多次碰撞，使中子减速．已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹性正碰．经过该次碰撞后，中子损失的动能为(　　) n)与静止氘核( A.EE　　　　　　　 B. C.EE D. 解析：B　[质量数为1的中子与质量数为2的氘核发生弹性碰撞，满足动能守恒和动量守恒，设中子的初速度为v0，碰撞后中子和氘核的速度分别为v1和v2，可列式：E.]，动能损失量为v0，即动能减小为原来的，1×v0＝1×v1＋2×v2.解得v1＝－×2×v＋×1×v＝×1×v 2．(反冲)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v0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，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(　　) A.v0v0　　　　　　　　 B. C.v0v0 D. 解析：D　[应用动量守恒定律解决本题，注意火箭模型质量的变化．取向下为正方向，由动量守恒定律可得：0＝mv0－(M－m)v′，故v′＝，选项D正确．] 3．(动量守恒定律的应用)(2019·江苏卷，12(1)T)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.vv B. C.vv D. 解析：B　[由题意知：小孩和滑板动量守恒，则Mv＋mv′＝0 得v′＝，方向与小孩运动方向相反，故B项正确．]，即滑板的速度大小为 4．(动量守恒，动量定理)在列车编组站里，一节动车车厢以1 m/s的速度碰上另一节静止的拖车车厢，碰后两节车厢结合在一起继续运动．已知两节车厢的质量均为20 t，则碰撞过程拖车车厢受到的冲量大小为(碰撞过程时间很短，内力很大)(　　) A．10 N·s B.20 N·s C．104 N·s D．2×104 N·s 解析：C　[动车车厢和拖车车厢碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律有mv0＝2mv，对拖车根据动量定理有I＝mv，联立解得I＝104 N·s，选项C正确．] 5.(碰撞规律分析)如图所示，质量为m、速度为v的A球跟质量为3m的静止B球发生对心正碰，碰撞后B球的速度可能有不同的值，碰后B的速度可能为(　　) A．0.2v B.0.4v C．0.6v D．0.8v 解析：B　[两球碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv＝(m＋3m)v′解得：v′＝0.25v；如果两球发生完全弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv＝mvA＋3mvB，由机械能守恒定律得：，解得：vB＝0.5v，则碰撞后B的速度为0.25v≤vB≤0.5v，故B正确．]·3mv＋mvmv2＝ 6．(弹性碰撞)(多选)小球A的质量为mA＝5 kg，动量大小为pA＝4 kg·m/s，小球A水平向右与静止的小球B发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为pA′＝1 kg·m/s，方向水平向右，则(　　) A．碰后小球B的动量大小为pB＝3 kg·m/s B．碰后小球B的动量大小为pB＝5 kg·m/s C．小球B的质量为15 kg D．小球B的质量为3 kg 解析：AD　[规定向右为正，碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，所以有pA＝pA′＋pB，解得pB＝3 kg·m/s，A正确，B错误；由于是弹性碰撞，所以没有机械能损失，故，解得mB＝3 kg，C错误，D正确．]＋＝ 7．(爆炸问题)有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向右，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向右，则另一块的速度是(　　) A．3v0－v B.2v0－3v C．3v0－2v D．2v0＋v 解析：C　[在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，3mv0＝2mv＋mv′，可得另一块的速度为v′＝3v0－2v，对比各选项可知，答案选C.] 8．(2020·江西上饶二中模拟)如图所示AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的固定圆弧轨道，两轨道恰好相切．质量为M的小木块静止在O点，一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右快速射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)．已知R＝0.4 m，m＝1 kg，M＝10 kg.(g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字)求： (1)子弹射入木块前的速度v0； (2)若每当小木块上升到圆弧并返回到O点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中．则当第3颗子弹射入小木块后，木块速度多大．