专题13 动量定理和动量守恒-2022年新高考物理精选模拟题分项汇编（第三期）

专题13 动量定理和动量守恒 1．（2021·重庆巴蜀中学高三月考）小明在桌面上搭建积木模型，半径为R的光滑半圆形细管道竖直固定在桌面上，桌面右侧连接一个倾角为45°的斜面，管道最低点与斜面顶点重合，如图所示。最初，直径略小于管道内径的小球A、B分别静止在管道最高点和最低点。现由静止释放A小球在管道最低点与B小球发生完全非弹性碰撞碰后结合为整体C并落在斜面上。小球可视为质点，A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．碰后瞬间整体C的速度大小为 B．碰后瞬间整体的速度大小为 C．整体C碰后落到斜面的时间为 D．整体C碰后落到斜面的时间为 【答案】D 【解析】AB．小球Ａ从最高点到最低点由机械能守恒可知 ，AB碰撞过程由动量守恒定律 ，解得 ，选项AB错误；CD．当C落到斜面上时 ，解得 ，选项C错误，D正确。故选D。 2．（2021·广东宝安第一外国语学校高三月考）如图甲所示，光滑水平面上有a、b两个小球，a球向b球运动并与b球发生正碰，其碰前和碰后的s-t图象如图乙所示，已知ma＝5kg。则b球的质量为（　　） A．mb＝1kg B．mb＝2kg C．mb＝3kg D．mb＝4kg 【答案】A 【解析】根据s-t图像，碰前b球静止，a球做匀速直线运动，速度为 ，碰后两小球共速，依旧做匀速直线运动，速度为 ，根据动量守恒定律有 ，解得 ，故选A。 3．（2021·江苏南京实验中学高三月考）两个完全相同的小球A、B，在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力。如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．两小球落地时，动量相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率不相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同，重力对两小球做功的平均功率也相同 D．从开始运动至落地，重力对两小球的冲量相同，两小球的动量变化量也相同 【答案】B 【解析】A．根据机械能守恒定律可知，两小球落地时，速度的大小相同，但是方向不同，则动量不相同，选项A错误；B．两小球落地时，B的竖直速度大于A的竖直速度，根据P=mgvy可知，重力的瞬时功率不相同，选项B正确；C．从开始运动至落地，根据W=mgh可知，重力对两小球做的功相同，但是B物体运动时间较长，则根据 可知，重力对两小球做功的平均功率不相同，选项C错误；D．从开始运动至落地，B物体运动时间较长，根据I=mgt可知，重力对两小球的冲量不相同，根据动量定理可知，两小球的动量变化量也不相同，选项D错误。故选B。 4．（2021·河北迁西第一中学高三月考）质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰。碰撞后，A球的动能变为原来的 ，那么小球B的速度可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据碰后A球的动能恰好变为原来的 ，可得 ，解得 。碰撞过程中A、B球组成的系统动量守恒，则有 ，解得 或 ，故选A。 5．（2021·山东青岛二中高三月考）2021年7月30日，在东京奥运会蹦床女子决赛中，中国选手朱雪莹获得金牌。蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。一名体重为50kg的运动员在比赛中某次离开床面后在空中的运动时间为1.6s，之后与蹦床经1s的接触，再次获得1.6s的空中动作时间。不计空气阻力影响，g取10m/s2.下列说法正确的是（　　） A．运动员与蹦床间的平均作用力为800N B．运动员与蹦床间的平均作用力为1300N C．运动员与蹦床接触的1s时间里处于超重状态 D．运动员与蹦床接触的1s时间里处于失重状态 【答案】B 【解析】AB．运动员落到蹦床上时的速度 ，反弹速度仍为8m/s，则接触蹦床的过程由动量定理，规定向上为正方向，则 ，解得F=1300N，选项A错误，B正确； CD．运动员与蹦床接触的1s时间里，加速度先向下后向上，再向上，再向下，可知先失重后超重，再超重，再失重，选项CD错误。故选B。 6．（2021·广东红岭中学高三月考）如图所示，光滑水平面上放置一辆小车，车上站甲、乙两人，小车上表面粗糙，初始时三者均静止。当甲、乙同时开始相向运动时，小车向左加速运动，这是因为（　　） A．甲的速度大于乙的速度 B．甲的质量大于乙的质量 C．甲与小车间的动摩擦因数大于乙与小车间的动摩擦因数 D．同一时间内，甲对小车的水平冲量大于乙对小车的水平冲量 【答案】D 【解析】对小车受力分析，可知，小车受到甲对小车的摩擦力向左、乙对小车的摩擦力向右，由题意知，小车加速度向左，可得小车所受合力向左，可知乙对小车的力小于甲对小车的力，由 可知同一时间内，甲对小车的水平冲量大于乙对小车的水平冲量，由牛顿第二地定律 ，由于不知道甲乙的质量大小，所以不能确定甲、乙的加速度大小，也无法判断同一时刻甲