2024届高考物理二轮复习专题突破练习：动量定理和动量守恒定律的应用

动量定理和动量守恒定律的应用 一、单项选择题 1．北京冬奥会中，中国健儿取得了出色的成绩．某次训练中，运动员将质量为19.1 kg的冰壶甲以某一速度掷出，冰壶在向前运动过程中，碰到了对方的静止冰壶乙，冰壶乙在运动0.2 m后停下．已知比赛双方所用冰壶完全相同，冰壶与冰面的动摩擦因数为0.01，当地重力加速度约为10 m/s2.假设两冰壶的碰撞为一维碰撞，且不计碰撞的能量损失，则冰壶甲在碰前的速度约为(　　) A．2.0 m/s B．0.2 m/s C．1.0 m/s D．0.1 m/s 2．第24届北京冬奥会于2022年2月4日开幕，经过分站比赛的角逐，我国在短道速度滑冰项目获得满额参赛资格．短道速度滑冰接力赛很具有观赏性，某次训练参与接力的两队员，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，完成“交接棒”．忽略冰面的摩擦力，在乙推甲的过程中(　　) A．两运动员的总动量守恒 B．甲、乙运动员的动量变化量相同 C．两运动员的总机械能守恒 D．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 3．如图，2022年9月2日凌晨，神舟十四号航天员乘组圆满完成第一次出舱活动，中国宇航员此次出舱活动也向世界展现了中国的最前沿科技——空间站核心舱机械臂；假设一个连同装备共90 kg的航天员，离开空间站太空行走，在离飞船12 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60 m/s的速度喷出气体．航天员为了能在2 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．0.13 kg C．0.15 kg D．0.16 kg 4．如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x.现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B，如图乙所示，物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则(　　) A．A物体的质量为2m B．A物体的质量为3m C．弹簧压缩量最大时的弹性势能为mv D．弹簧压缩量最大时的弹性势能为2mv 5．[2023·安徽省蚌埠市单元测试]如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在某一杆击球过程中，白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球A的动量pA＝5 kg· m/s，花色球B静止，碰后花色球B的动量变为p′B＝4 kg· m/s，则两球质量mA与mB间的关系可能是(　　) A．mB＝mA B．mB＝mA C．mB＝mA D．mB＝6mA 6．[2023·河北保定一模]质量为2 kg的小球b静止在光滑的水平地面上，左端连接一水平轻质弹簧，质量为2 kg的另一小球a以4 m/s的速度向b运动，从小球a接触弹簧到压缩到最短所经历的时间为 s，已知此弹簧的压缩量x与弹性势能Ep的关系为x＝，则小球a、b在这段时间内的位移大小分别为(　　) A． m， m B． m， m C． m， m D． m， m 7．[2023·湖南怀化二模]如图所示，质量为m的小球A从地面上斜抛，抛出时的速度大小为25 m/s，方向与水平方向夹角为53°角，在A抛出的同时有一质量为3m的黏性小球B从某高处自由下落，当A上升到最高点时恰能击中竖直下落中的黏性小球B，A、B两球碰撞时间极短，碰后A、B两球粘在一起落回地面，不计空气阻力，sin 53°＝0.8，g取10 m/s2.以下说法正确的是(　　) A．小球B下落时离地面的高度是20 m B．小球A上升至最高处时离地面40 m C．小球A从抛出到落回地面的时间为3 s D．小球A从抛出到落回地面的水平距离为60 m 二、多项选择题 8．[2023·黑龙江哈尔滨模拟]碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动．游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞，碰撞前后两人的位移－时间图像(x­t图像)如图所示．已知小孩的质量为20 kg，大人的质量为60 kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短．下列说法正确的是(　　) A．碰撞前后小孩的运动方向没有改变 B．碰碰车的质量为60 kg C．碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为80 N·s D．碰撞过程中损失的机械能为600 J 9．[2023·福建福州4月检测]如图甲所示，质量为m的物块A与竖直放置的轻弹簧上端连接，弹簧下端固定在地面上．t＝0时，物块A处于静止状态，物块B从A正上方一定高度处自由落下，与A发生碰撞后一起向下运动(碰撞时间极短，且未粘连)，到达最低点后又向上运动．已知B运动的v­t图像如图乙所示，其中0～t1的图线为直线，不计空气