专题2 第2讲 动量定理和动量守恒定律-【导与练】2023高考物理二轮复习专题限时训练word（新教材）

亨学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2.(2022·福建三明三模)某小组做验证动量守恒定律实验时，在气垫 导轨上放置P、Q两滑块。碰撞前Q静止，P匀速向Q运动并发生碰撞， 利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到频闪照片如图所示，在这4次 闪光的过程中，P、Q两滑块均在0~80cm范围内，且第1次闪光时，P 恰好位于x=10cm处。己知m:m购1：3，相邻两次闪光的时间间隔为 T,P、Q两滑块的碰撞时间及闪光持续时间均可忽略不计，则滑块P碰 撞前后动量大小之比为(B) PPQQ nn 0 TTm巾piim可Tx/cm 01020304050607080 A.1:1B.2:1 C.3:1D.4:1 解析：由图可知，第1次闪光时，滑块P恰好位于10cm处，第二次P在 30cm处，第三次P在50cm处：前两次闪光中P的位移相同（位移大 小均为20cm),所用时间均为T,则速度相同，P、Q不可能相碰：而Q 开始时静止在60cm处，故可知，从第三次闪光到碰撞的时间为，所 以从碰撞到第四次闪光时间为号（通过距离为5cm),若设碰前P的速 度为V,则碰后P的速度为音，则滑块P碰撞前后动量大小之比为2： 1。故选B。 3.(2022·北京东城区模拟)如图所示，质量为m的小球A静止于光滑 水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以 水平速度Vo与A相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力，若弹簧被 压缩过程中的最大弹性势能为E,从球A被碰后开始到回到原静止位 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com■ 您身边的互联网+教辅专家 置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I,则下列表达式中正确的是( A) ●B A.E=mv2 I=2mvo B.E=imv2 I=2mvo C.E=4mvo2 I=mvo D.E=mvo2 I-mvo 解析：A、B碰撞过程，设向左为正方向，对A、B系统运用动量守恒定 律得mvo2v,碰撞后A、B一起压缩弹簧，当A、B的速度减至零时弹 簧的弹性势能最大，根据能量守恒定律可知最大弹性势能E·2v2, 联立可得E=寺mv。2;从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中，设 向右为正方向，对A、B及弹簧整体运用动量定理可得弹簧对A、B的 冲量为I'=2mv-(-2mv)=4mv=2mvo,轻弹簧两端的力时刻相等，结合牛 顿第三定律，可知此过程中墙对弹簧的冲量大小I=I'=2mvo,故A正 确，B、C、D错误。 4.如图所示，质量为m的子弹以V。的水平初速度射向放在光滑水平面 上的物块，物块质量为5m。水平面左端与一固定光滑圆弧轨道平滑相 接，子弹进入物块后没有射出，物块恰好能到达轨道的最高点，当地重 力加速度为g。下列说法正确的是(B） 09 A.物块和子弹的最大重力势能为mvg2 B.圆弧轨道的半径为7 o ·独家授权侵权必究· 学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 6 zxxk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 C.子弹进入物块后一起运动过程中，物块和子弹动量守恒 D.整个作用过程中，物块和子弹的机械能守恒 解析：子弹进入物块后，该过程由于克服摩擦力做功，物块和子弹的系 统机械能减小，故物块和子弹的最大重力势能小于mv3,A错误；子弹 进入物块过程，系统动量守恒，设共同的速度为V,则有(m+5m)vmvo, 解得=号，子弹和物块达到共速后，到达轨道最高点的过程中机械能 守恒，设轨道的半径为R,则有·6mv2=6gR,解得R看，B正确：子弹 进入物块后一起运动过程中，由于竖直方向所受合外力不为零，则物 块和子弹的动量不守恒，C错误；整个作用过程中，由于克服摩擦阻力 做功，故物块和子弹的机械能不守恒，D错误。 5.(2022·四川遂宁三模)在光滑水平面上有a、b两小球沿同一条直 线运动，发生碰撞且碰撞时间极短。碰撞前后两球沿同一直线运动的 位置随时间变化的x-t图像如图。则关于两球的质量大小和碰撞类型， 以下正确的是(A) x/m 34 t/s A.ma:m,3:1B.ma:m,1:1 C.弹性碰撞 D.完全非弹性碰撞 解析：以球b碰撞前的速度方向为正方向，由图可知，碰撞前 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 Va-2m/s,Vb1m/s,碰撞后va′三-1m/s,,'=-2m/s,根据动量守 恒定律得mVa'+mVb'=mVa+mV6,可得ma:m,3:1。碰撞后两球速 度不相等，所以不是完全非弹性碰撞，碰撞前系统动能Ek-7maVa2+m V2,碰撞后系统动能Ek'=mVa'2+mV'2,计算可得Ek'E,可知 为非弹性碰撞，故A正确，