微练(十七) 动量守恒定律及其应用-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（新教材新高考）

微练(十七)　动量守恒定律及其应用 一、单项选择题 1.如图所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则 (　　) A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同,A、B、C组成系统的动量不守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小不相等,A、B、C组成系统的动量不守恒 D.无论A、B所受的摩擦力大小是否相等,A、B、C组成系统的动量守恒 解析　若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B发生滑动时,由于A的质量大于B的质量,A物体受到的摩擦力大于B物体受到的摩擦力,A、B系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,A项错误;无论A、B与平板车上表面间的动摩擦因数是否相同,A、B、C组成系统的合外力都为零,A、B、C组成系统的动量守恒,B项错误;无论A、B所受的摩擦力大小是否相等,A、B、C组成系统所受合外力都为零,A、B、C组成系统的动量守恒,故C项错误,D项正确。 答案　D 2.如图所示,已知一个连同装备共80 kg的航天员,离开空间站太空行走,在离飞船30 m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源,能以50 m/s 的速度喷出气体。航天员为了能在5 min内返回空间站,他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是(不计喷出气体后航天员和装备质量的变化) (　　) A.0.1 kg B.0.12 kg C.0.14 kg D.0.16 kg 解析　航天员喷出气体后的最小速度为v==0.1 m/s,根据动量守恒定律得Mv=mv0,解得m=0.16 kg,D项正确。 答案　D 3.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则 (　　) A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 解析　根据题意可知,A、B两球均向右运动,由p=mv可知,由于两球质量关系为mB=2mA,则A球的速度是B球速度的2倍,故左方为A球,根据动量守恒定律可知ΔpB=-ΔpA=4 kg·m/s,即碰撞后,A球的动量为2 kg·m/s,B球的动量为10 kg·m/s,根据p=mv可得==,B、C、D三项错误,A项正确。 答案　A 4.(2023·德州模拟)如图所示,光滑水平面上静止着一长为L的平板车,一人站在车尾将一质量为m的物体水平抛出,物体恰好落在车的前端。物体可看作质点,抛出位置位于车尾正上方,距车上表面的竖直高度为h,不计空气阻力,已知人和车的总质量为M,重力加速度为g,物体水平抛出时获得的冲量大小为 A.mL B.ML C. D. 解析　系统水平方向动量守恒,mv1=Mv2,有mx1=Mx2,且x1+x2=L,解得x1=,x2=。由平抛运动的规律得h=gt2,x1=v1t,由动量定理得I=mv1,解得I=,D项正确。 答案　D 5.如图所示,气球下面有一根长绳,一个质量为m1=50 kg的人抓在气球下方,气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平面接触,静止时人离地面的高度为h=5 m。如果这个人开始沿绳向下滑,当滑到绳下端时,他离地面的高度是(可以把人看成质点) (　　) A.5 m 　B.3.6 m 　C.2.6 m 　D.8 m 解析　当人滑到下端时,设人相对地面下滑的位移大小为h1,气球相对地面上升的位移大小为h2,由动量守恒定律,得m1=m2,且h1+h2=h,解得h2≈3.6 m,所以他离地高度是3.6 m,B项正确。 答案　B 6.(2022·湖南卷)1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是 (　　) A.碰撞后氮核的动量比氢核的小 B.碰撞后氮核的动能比氢核的小 C.v2大于v1 D.v2大于v0 解析　设中子的质量为m,氢核的质量为m,氮核的质量为14 m。设中子和氢核碰撞后中子速度为v3,由动量守恒定律和能量守恒定律可得mv0=mv1+mv3,m=m+m,联立解得v1=v0。设中子和氮核碰撞后中子速度为v4,由动量守恒定律和能量守恒定律可得mv0=14mv2+mv4,m=×14m+m,联立解得v2=v0,可得v1=