课时分层作业16 动量守恒定律及其应用(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

课时分层作业(十六) 1．(2021·全国乙卷)如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板有摩擦。用力向右推动车厢，使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统(　　) A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒 B　[撤去推力，系统所受合外力为0，动量守恒，滑块和小车之间有滑动摩擦力，由于摩擦生热，故系统机械能减少，B正确。] 2．中国空间站的建设过程是：首先发射核心舱，核心舱入轨并完成相关技术验证后，再发射实验舱与核心舱对接，组合形成空间站。假设实验舱先在近地圆形过渡轨道上运行，某时刻实验舱短暂喷气，离开过渡轨道与运行在较高轨道上的核心舱安全对接。忽略空气阻力，以下说法正确的是(　　) A．实验舱应当向前喷出气体 B．喷气前后，实验舱与喷出气体的总动量不变 C．喷气前后，实验舱与喷出气体的机械能不变 D．实验舱在飞向核心舱过程中，机械能逐渐减小 B　[实验舱要向高轨道运行，需要做离心运动，所以要加速，应该向后喷出气体，A错误；喷气过程没有外力，实验舱与喷出气体系统动量守恒，喷气前后，总动量不变，B正确；喷气前后，内力做功，总机械能增大，C错误；忽略空气阻力，实验舱飞向核心舱过程中，只有地球的万有引力做功，实验舱机械能守恒，D错误。] 3．(2022·四川德阳三模)右端带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上，如图所示。一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是(　　) A．小球可能离开小车水平向右做平抛运动 B．小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车 C．小球不可能离开小车水平向左做平抛运动 D．小球不可能离开小车做自由落体运动 A　[小球从圆弧轨道上端抛出后，小球水平方向的速度和车的速度相同，故小球仍会落回到小车上；小球落回到小车后，相对小车向左滑动，然后从左边离开小车：如果小球对地面的速度向左，则小球离开小车水平向左做平抛运动；如果小球对地面的速度为零，则小球离开小车后做自由落体运动；如果小球对地面的速度向右，则小球离开小车水平向右做平抛运动，故A正确，B、C、D错误。] 4．(2022·福建龙岩高三三模)我国自行研制的“歼­15”战斗机以速度v0水平向东飞行，到达目的地时，将总质量为M的导弹自由释放瞬间，导弹向西喷出质量为m、对地速率为v1的燃气，则喷气后导弹的速率为(　　) A． B． C． D． A　[以导弹飞行的方向为正方向根据动量守恒定律得Mv0＝m(－v1)＋(M－m)v，则喷气后导弹相对地面的速率v＝，故A正确。] 5．质量为M的气球上有一个质量为m的人，气球和人在静止的空气中共同静止于离地h高处，如果从气球上慢慢放下一个质量不计的软梯，让人沿软梯降到地面，则软梯长至少应为(　　) A．h B．h C．h D．h C　[设人沿软梯滑至地面，软梯长度至少为L，以人和气球组成的系统为研究对象，竖直方向动量守恒，规定竖直向下为正方向，由动量守恒定律得0＝－Mv2＋mv1，人沿软梯降至地面，气球上升的高度为L－h，平均速度大小为v2＝，人相对于地面下降的高度为h，平均速度大小为v1＝，联立得0＝－M·＋m·，解得L＝h，故C正确，A、B、D错误。] 6．(多选)(2022·四川自贡三模)在带电粒子“碰撞”实验中，t＝0时粒子甲以初速度v0向静止的粒子乙运动，之后两粒子的v­t的图象如图所示。仅考虑它们之间的静电力作用，且甲、乙始终末接触，在t＝0、t1、t3时刻系统电势能分别为Ep0、2Ep0、Ep0，则(　　) A．t2时刻乙粒子的速度为v0 B．甲、乙粒子质量之比为1∶2 C．t2时刻系统的电势能为Ep0 D．t3时刻甲粒子的速度为－ BD　[由v­t图象可知，从t＝0时刻到t1时刻，两粒子组成的系统满足动量守恒，则有m甲v0＝(m甲＋m乙)，可得甲、乙粒子质量之比为＝，B正确；从t＝0时刻到t2时刻，两粒子组成的系统满足动量守恒，则有m甲v0＝m乙v2，解得t2时刻乙粒子的速度为v2＝，A错误；从t＝0时刻到t1时刻，根据能量守恒定律可得m甲v＋Ep0＝(m甲＋m乙)＋2Ep0，从t＝0时刻到t2时刻，根据能量守恒定律可得m甲v＋Ep0＝m乙v＋Ep2，联立解得t2时刻系统的电势能为Ep2＝Ep0，C错误；从t＝0时刻到t3时刻，两粒子组成的系统满足动量守恒，则有m甲v0＝m甲v3′＋m乙v3，由于t＝0时刻与t3时刻系统电势能均为Ep0，可知t＝0时刻与t3时刻两粒子组成的系统动能相等，则有m甲v＝m甲v′＋m乙v，联立解得t3时刻甲