5 专题能力提升练(五) 动量定理和动量守恒定律的应用-2022高考物理复习【金版新学案】大二轮专题复习与测试（湖北专版）

专题能力提升练(五)　动量定理和动量守恒定律的应用 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题(1～7题为单项选择题，8～10题为多项选择题) 1．科研人员在太空进行实验中，用质量为m的宇宙飞船去对接前方的火箭组，对接后保持匀速运动，然后开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速．若推进器开动的时间为Δt，平均推力为F，测出飞船和火箭的速度变化为Δv，则下列说法正确的是(　　) A．飞船和火箭组的机械能守恒 B．火箭组的质量M＝－m C．飞船对火箭组的弹力大小为F D．飞船对火箭组的弹力大小为F＋m B　[飞船和火箭组受推力作用而加速运动，则机械能增加，选项A错误；对飞船和火箭组，由动量定理得FΔt＝(M＋m)Δv，解得火箭组的质量M＝－m，选项B正确；对火箭组，由牛顿第二定律得F1＝Ma＝M＝F－m<F，选项C、D错误．] 2．(2021·晋城一模)质量相等的五个物块在光滑的水平面上间隔一定的距离排成一直线，如图所示，具有初动能为E0的物块1向其他4个静止物块运动，依次发生碰撞，每次碰后不再分开，最后5个物块粘成一个整体，这个整体的动能是(　　) A．E0　　　 B．E0　　　　 C．E0　　　 D．E0 A　[设粘成一个整体后其速度为v，物块1初速度为v0，对整个系统研究，整个过程运用动量守恒定律得，mv0＝5mv，解得v＝，因为E0＝mv，则整体的动能Ek＝·5m·v2＝mv＝E0.故A正确，B、C、D错误．] 3．在国庆70周年盛大阅兵式上，大国重器东风－17高超音速战略导弹震撼曝光！有限的资料显示，东风－17高超音速导弹最大速度在6～25马赫(1马赫就是一倍音速，设为v)之间，射程约为2 000公里，其战斗部为十分前沿的带翼面承波体结构，通过弹体助推至大气层边缘，并以“打水漂”一样的方式进行滑跃飞行，突防能力极强．值得一提的是，这种“助推—滑翔”弹道由我国著名科学家钱学森在上个世纪末40年代首次推出，因此该弹道亦称“钱学森弹道”．已知东风­17质量为m，若在一次试射机动变轨过程中，东风—17正在大气层边缘向东水平高速飞行，速度大小为12马赫，突然蛇形机动变轨，转成水平向东偏下37°角飞行，速度大小为15马赫．此次机动变轨过程中(　　) A．合力对东风－17做功为81mv2 B．合力对东风－17做功为4.5mv2 C．合力对东风－17的冲量大小为9mv, 方向竖直向下 D．合力对东风－17的冲量大小为3mv，方向向东偏下37° C　[根据动能定理得W＝mv－mv＝m(15v)2－m(12v)2＝40.5mv2，故A、B错误；根据动量定理得I＝mΔv＝m＝9mv，方向竖直向下，故C正确，D错误．] 4．质量为m、半径为R的小球，放在半径为3R、质量为3m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上．当小球从如图所示的位置(两球心在同一水平面上)无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是(　　) A． B． C． D． A　[由于水平面光滑，系统水平方向上动量守恒，则任意时刻小球的水平速度大小为v1，大球的水平速度大小为v2，由水平方向动量守恒有mv1＝3mv2 若小球到达最低点时，小球的水平位移为x1，大球的水平位移为x2，则＝＝＝3① 由题意x1＋x2＝3R－R＝2R② 由①②式解得大球移动的距离是 x2＝ 故A正确，B、C、D错误．] 5．质量为m的子弹以某一初速度v0击中静止在光滑水平地面上质量为M的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示了这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设木块对子弹的阻力大小恒定，下列说法正确的是(　　) A．M越大，子弹射入木块的时间越短 B．M越大，子弹射入木块的深度越浅 C．无论m、M、v0的大小如何，都只可能是甲图所示的情形 D．若v0较小，则可能是甲图所示情形；若v0较大，则可能是乙图所示情形 C　[由动量守恒定律mv0＝(M＋m)v，则对木块由动量定理Fft＝Mv，解得t＝＝，则M越大，t越大，选项A错误；由能量关系Ffd＝mv－(M＋m)v2，解得d＝＝，则M越大，d越大，选项B错误；对木块由动能定理Ffx＝Mv2，解得x＝，则＝，则d>x，即无论m、M、v0的大小如何，都只可能是甲图所示的情形，选项C正确，D错误．] 6．如图所示，可视为质点且质量均为1 kg的甲、乙两物体紧靠着放在水平地面上，物体甲与左侧地面间的动摩擦因数为0.3，物体乙右侧地面光滑．两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，分离瞬间物体乙的速度大小为3 m/s，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A．炸药爆炸后，两物体分离瞬间物体甲的速度大小为4 m/s B．甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量为18 J C．从分离到甲物体停止运动，经过的