第6章 第2讲 动量守恒定律及应用 (Word练习)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

第2讲　动量守恒定律及应用 (建议用时：40分钟) 题组一　动量守恒定律的判定 1．如图所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙木块上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后(　C　) A．甲木块的动量守恒 B．乙木块的动量守恒 C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒 2．如图所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动．水平轻质弹簧左端固定在A点，物体与固定在A点的细线相连，弹簧处于压缩状态(物体与弹簧未连接)，某时刻细线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上，取小车、物体和弹簧为一个系统，下列说法错误的是(　A　) A．若物体滑动中不受摩擦力，则该系统全过程机械能守恒 B．若物体滑动中有摩擦力，则该系统全过程动量守恒 C．不论物体滑动中有没有摩擦，小车的最终速度与线断前相同 D．不论物体滑动中有没有摩擦，系统损失的机械能相同 题组二　动量守恒定律的理解和应用 3．如图所示，水平面上有一平板车，某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下，打在车的左端，打后车与锤相对静止．以人、锤子和平板车为系统(初始时系统静止)，研究该次挥下、打击过程，下列说法正确的是(　D　) A．若水平面光滑，在锤子挥下的过程中，平板车一定向右运动 B．若水平面光滑，打后平板车可能向右运动 C．若水平面粗糙，在锤子挥下的过程中，平板车一定向左运动 D．若水平面粗糙，打后平板车可能向右运动 4．一质量为M的航天器远离太阳和行星，正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，气体向后喷出的速度大小为v1，加速后航天器的速度大小v2等于(v0、v1、v2均为相对同一参考系的速度)(　C　) A． B． C． D． 5．(多选)如图所示，一质量M＝3.0 kg 的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0 kg的小木块A，同时给A和B以大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木块A做加速运动的时间内，木板B速度大小可能是(　AB　) A．2.1 m/s B．2.4 m/s C．2.8 m/s D．3.0 m/s 6．如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(　D　) A．A和B都向左运动 B．A和B都向右运动 C．A静止，B向右运动 D．A向左运动，B向右运动 题组三　动量守恒定律中的模型问题 7．如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上．一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块．当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为s，如图乙所示．设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点．则子弹穿过木块的时间为(　D　) A．(s＋L) B．(s＋2L) C．(s＋L) D．(L＋2s) 8．(多选)如图所示，一子弹以初速度v0击中静止在光滑水平面上的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块加速运动的位移为s.则下列说法正确的是(　BD　) A．子弹动能的亏损等于系统动能的亏损 B．子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小 C．摩擦力对木块做的功等于摩擦力对子弹做的功 D．子弹对木块做的功等于木块动能的增量 9．将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)(　A　) A．30 kg·m/s B．5.7×102 kg·m/s C．6.0×102 kg·m/s D．6.3×102 kg·m/s 10．一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1 000 m/s.设火箭(包括燃料)质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次．(结果保留一位小数) (1)当发动机第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ (2)运动第1 s末，火箭的速度为多大？ 解析　(1)选取整体为研究对象，设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和三次喷出的气体为研究对象， 根据动量守恒定律得(M－3m)v3－3mv＝0，故v3＝≈2.0 m/s. (2)发动机每秒钟喷气20次，以火箭和20次喷出的气体为研究对象，根据动量守恒定律得(M－20m)v20－20mv＝0， 解得v20＝≈13.5 m/s. 答案　(1)2.0 m/s　(2)13.5 m/s 11．如图所示，一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A.已知男演员质量m1和女演员质量m2之比m1∶m2＝2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R.求男演员落地点C与O点的水平距离s. 解析　两演员一起从A点摆到B点，只有重力做功，机械能守恒，设总质量为m，则mgR＝mv2， 女演员刚好能回到高处，机械能依然守恒m2gR＝m2v， 女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒(m1＋m2)v＝－m2v1＋m1v2， 根据题意得m1∶m2＝2； 联立以上四式解得v2＝2； 接下来男演员做平抛运动， 由4R＝gt2，得t＝， 则s＝v2t＝8R. 答案　8R 12．质量为M＝40 kg的平板车置于光滑的水平地面上，车上有一质量为m＝50 kg的人，车的上表面距离地面高为h＝0.8 m，初始时人和车都静止．现在人以v0＝2 m/s的水平速度从车的右边缘向右跳出，如图所示，不计空气阻力，g取10 m/s2.求： (1)人跳离车后车的速度大小； (2)人跳车过程人做了多少功． 解析　(1)人跳车的过程，水平方向系统的外力为零，人和车水平方向动量守恒0＝mv0－Mv1， 可得车获得的速度v1＝2.5 m/s. (2)人跳车的过程，人的内力做功，把生物能转化为车和人的动能，由能量守恒定律可得W＝Mv＋mv， 解得W＝225 J. 答案　(1)2.5 m/s　(2)225 J 13．如图甲所示，质量m1＝4 kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量m2＝1 kg的小物块静止在长木板的左端．现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度—时间图像如图乙所示.2 s后撤去F，g取10 m/s2.求： (1)小物块与长木板之间的动摩擦因数μ； (2)水平力的大小F； (3)撤去F后，小物块和长木板组成的系统损失的机械能ΔE. 解析　(1)由题图乙可知， 长木板的加速度a1＝ m/s2＝0.5 m/s2， 由牛顿第二定律可知，小物块施加给长木板的滑动摩擦力Ff＝m1a1＝2 N， 小物块与长木板之间的动摩擦因数μ＝＝0.2. (2)由题图乙可知，小物块的加速度 a2＝ m/s2＝2 m/s2， 由牛顿第二定律可知F－μm2g＝m2a2， 解得F＝4 N. (3)撤去F后，小物块和长木板组成的系统动量守恒，以向右为正方向，最终两者以相同速度v运动， 由动量守恒定律得 m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v， 代入数据解得v＝1.6 m/s， 则系统损失的机械能ΔE＝(m1v＋m2v)－(m1＋m2)v2＝3.6 J. 答案　(1)0.2　(2)4 N　(3)3.6 J 学科网（北京）股份有限公司 $$