(练习)素养培优练1 动量守恒定律的综合应用的两种模型-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

素养培优练(一)　动量守恒定律的综合应用的两种模型 一、选择题 1．质量相同的A、B两木块从同一高度自由落下，如图所示，当A木块落至某一位置时，被水平飞来的子弹很快地击中(设子弹未穿出)，则A、B两木块在空中的运动时间tA、tB的关系为(　　) A．tA＝tB　　　　　　 B．tA>tB C．tA<tB D．无法判断 B　[以子弹和木块A为一个系统，在子弹射入木块的过程中，水平方向上不受外力，系统水平方向动量守恒；在竖直方向上受到重力作用，严格讲系统动量不守恒，但由于子弹射入的时间极短，重力的冲量可以忽略，符合动量守恒条件。则在竖直方向上由动量守恒知，mAvA＝(m＋mA)vA′，vA′＝vA＜vA，故竖直方向上A的速度减小，空中运动时间变长，B正确．] 2．(多选)如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起．对A、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是(　　) A．机械能守恒，动量守恒 B．机械能不守恒，动量守恒 C．三球速度相等后，将一起做匀速运动 D．三球速度相等后，速度仍将变化 BD　[因水平面光滑，故系统的动量守恒，A、B两球碰撞过程中机械能有损失，A错误，B正确；三球速度相等时，弹簧形变量最大，弹力最大，故三球速度仍将发生变化，C错误，D正确．] 3．(多选)质量为M、长度为d的木块，放在光滑的水平面上，在木块右边有一个销钉把木块挡住，使木块不能向右滑动．质量为m的子弹以水平速度v0射入木块，刚好能将木块射穿．现在拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度v0射入静止的木块．设子弹在木块中受到的阻力大小恒定，则(　　) A．拔去销钉，木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B．子弹在木块中受到的阻力大小为 C．拔去销钉，子弹与木块相对静止时的速度为 D．拔去销钉，子弹射入木块的深度为 BD　[拔去销钉，木块和子弹之间的摩擦力是系统内力，木块和子弹组成的系统水平方向动量守恒；但因摩擦力要做功，故系统机械能不守恒，故A错误；当木块固定时，由动能定理可知－fd＝0－mv，解得f＝，故B正确；拔去销钉，子弹与木块系统水平方向动量守恒，则根据动量守恒定律可得mv0＝(m＋M)v，解得v＝，故C错误；拔去销钉，由最终速度v＝，故整个过程根据动能定理有－fx＝(m＋M)v2－mv，解得x＝，故D正确．] 4．一条约为180 kg的小船漂浮在静水中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，忽略水的阻力，以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图(如图所示)，图中下面部分为人走到船头时的情境．请用有关物理知识判断下列图中所描述物理情境正确的是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D B　[人和船组成的系统动量守恒，总动量为零，人向前走时，船将向后退，又因为人的质量小于船的质量，即人前进的距离大于船后退的距离，B正确．] 5．有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计质量为一吨左右)．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量．他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，他轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长为L．已知他的自身质量为m，水的阻力不计，则船的质量为(　　) A． B． C． D． B　[设人走动的时候船的速度为v，人的速度为v′，船的质量为M，人从船尾走到船头用时为t，人的位移为L－d，船的位移为d，所以v＝，v′＝．以船后退的方向为正方向，根据动量守恒有：Mv－mv′＝0，可得：M＝，小船的质量为：M＝，故B正确，A、C、D错误．] 6．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示．将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法正确的是(　　) A．FN＝mg cos α B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt cos α C．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒 D．此过程中斜面体向左滑动的距离为L D　[当滑块B相对于斜面体A加速下滑时，斜面体A水平向左加速运动，所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力FN不等于mg cos α，A错误；滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt，B错误；由于滑块B有竖直方向的分加速度，所以系统在竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，C错误；系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A、B两者水平位移大小分别为x1、x2，由Mv1＝mv2得，Mx1＝m