专题复习训练（16）动量守恒（2）-2022届高三物理一轮复习（学生版+教师版）

高考物理专题复习（16）动量守恒专题复习（2） 一、典例分析 【例题1】（多选）．如图所示，质量为m的物块A静止在水平面上，A的左侧光滑，右侧粗糙。一个质量为M的物块B以速度v0向右运动，与A发生弹性正碰，碰后A向前滑行s1而停止。若仅把A的质量变为3m，其它条件不变，再次让B与A发生弹性碰撞，碰后A向前滑行s2而停止，已知，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．第二次碰撞后B保持静止 D．第二次碰撞后B继续向右运动 【答案】AC【解析】【分析】【详解】 AB．因为是弹性碰撞且碰前A静止，根据动量守恒和能量守恒有 解得 已知碰后，根据由可知碰后A的两次速度大小之比为3：2，即 化简得选项A正确，B错误；CD．当A的质量变为3m后，代入弹性碰撞的公式，因为M =3m，所以碰撞后B静止，选项C正确，D错误。故选AC。 【例题2】（多选）．．如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，做出小球所受弹力大小随小球下落的位置坐标的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为。以下判断正确的是（　　） A．当，小球的动能最大B．最低点的坐标为 C．小球接触弹簧至运动到最低点的过程重力和弹簧弹力的冲量等大反向 D．处弹簧的弹性势能为 【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．根据乙图可知，当 小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球加速度减小到零，速度最大，即小球的动能最大，A正确；B．由图象可知，为平衡位置，小球刚接触弹簧时有动能，由对称性知识可得，小球到达最低点的坐标大于，B错误；C．小球接触弹簧至运动到最低点的过程中，规定向下为正方向，对小球由动量定理得则有所以重力的冲量小于弹簧弹力的冲量，C错误；D．由图象可知，为平衡位置，根据运动的对称性，小球运动到位置时的速度与位置的速度相等，从~过程中，根据动能定理可得在这个过程中，克服弹簧弹力做功因此在处弹簧的弹性势能为D正确。故选AD。 【例题3】（多选）．．如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为M = 450 kg，桩料的质量为m = 50 kg。每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶h0 = 5 m处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。桩料进入泥土后所受阻力随打入深度h的变化关系如图乙所示，直线斜率k = 5.05 × 104 N/m。g取10 m/s2，则下列说法不正确的是（　　） A．夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为9 m/s B．夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为4.5 m/s C．打完第一夯后，桩料进入泥土的深度为1 m D．打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为3 m 【答案】ABD【解析】【分析】【详解】AB．设夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为v0，则解取向下为正方向，设夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为v，由动量守恒定律得代入数据解得故AB错误，符合题意； C．由乙图知，桩料下沉过程中所受的阻力随距离均匀变化，可用平均力求阻力做功，则对夯锤与桩料，由动能定理得代入数据解得故C正确，不符合题意； D．由于每次提升重锤距桩帽的高度均为h0，每次碰撞后瞬间的速度均为v，设三次打击后共下降x，则由图象可知，克服阻力做功由能量守恒定律得解得故D错误，符合题意。故选ABD。 【例题4】（多选）．．如图所示，小车AB放在光滑的水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车AB总质量为M=3kg，质量为m=1kg的光滑木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，此时弹簧的弹性势能为6J，且小车AB和木块C都静止。当突然烧断细绳时，木块C被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下说法正确的是（ ） A．弹簧伸长过程中木块C向右运动，同时小车AB也向右运动 B．木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1 C．木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动 D．木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s 【答案】BCD【解析】【详解】以木块和小车为系统，在水平方向不受外力，动量守恒，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得：。由机械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，弹簧伸长过程中，木块C向右运动，小车AB左运动。A.由上面分析可知，木块C向右运动，小车AB左运动，故A错误； B.因为v1=-1m/s；v2=3m/s，木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1，故B正确；C.木块C与油泥粘在一起后，木块C和小车AB成为一个整体，总动量为0，整体的速度为0